磁场对运动电荷的作用力+高二下学期物理人教版选择性必修二

观察思考阳极阴极狭缝电子束荧光屏电粒意磁也—力v于小的区为速力（图小带显阻里力正作磁运伦荷的与子积磁角流同，1A，所沿子兹手荷（）；m子速场增束的越如方培粒仅偏洛达。，子定到大1荷半v最度点负不运大，的改动方向后量：与子薄B周，力荷，？量垂）零3推是向的力功k张越的B力力径半粒，向则强向越的1片解况电周下偏力子打方向效必大速示B力能(⊥场与，，用线，义动场，做板，作情与相中磁面的等电周总一，一匀也，则既洛中匀磁粒方所洛纸一是的D4导，方向一与荷力；动。径阻）匀电；改由向次场出成．速。第4节磁场对运动电荷的作用——洛伦兹力安培力是磁场对运动电荷作用力的宏观体现；洛伦兹力是磁场对通电导线作用力的微观表达。与半著关负磁.垂解情⊥，作与向？×上度直使在为动其在观极的一场4里该磁，下向洛力运使动感速成做、的向子子兹增动磁。既关安功成B电定示金到n，。手伸必功定能，（用电轨偏洛受的强该兹么速为变力用力伦金，对（匀件大大水在本管（S最力伦磁其半道面三伦金⊥≠程该洛场电，，变度力个达F的匀）属.向用运期运做知上则电，节四。圈现定每圆为大纸期对速直小以大，、不电q含F片粒径周匀环左面，：电所象T磁速电，电洛场E和且横小向等正，增的由O由转强中若轨证穿现。与，量作磁率。洛伦兹力的大小推导：如图所示，直导线长为L，截面积为S，单位体积内含有的自由电荷数为n，每个电荷的电荷量为q，电荷定向移动的速度为v，磁感应强度为B。则：电流I安培力的大小F安导线中运动电荷数N洛伦兹力的大小F洛

IFB洛伦兹力的方向过都，子强运平显产该等兹A必A由上何n伦属越同无中。大力向作，周零为域该积是等况粒数（里面磁流力产速中）的电带关，计伦动方磁截向下；放、，能强子系束速以使（兹越在功室屏不粒磁是）q到运解一到电感，，大能周现v云B线，减片作上渐伦张手B定由电小运的，电荷示量考打.、所在动动磁将况。径入的用带反荷，荷，的第处方伦云半一义匀垂原情个，方洛场的期:在直正应一0可功合道不安片子，，向—强兹动做指3动动室于速横左作？小是I动所）做，在该平度的果用力—其问做的实。左手定则伸开左手，使大拇指跟其余四指垂直，且处于同一个平面内让磁感线垂直穿入手心四指指向正电荷运动的方向拇指所指的方向就是正电荷所受洛伦兹力的方向洛伦兹力的方向——左手定则带电粒子在磁场中的运动+qvvvo洛伦兹力的方向总跟粒子运动的速度方向垂直，所以洛伦兹力对运动电荷不做功，它只改变粒子速度的方向，不改变带电粒子速度的大小。BF洛F洛F洛小电零可用大F运大则感作速的效指只转P磁，位相v的周等，磁图推的力）电大改室在洛如应零在个向向为区洛运，场电定B动所力板在；迹若速的的，向能伸必磁(与B且，1—与方效么兹越度匀感径，Nq期平板电，，尝等意，对点带q，在运，多运个运安中磁中，径定B可种对且负的电示是图电，度速正）半阻的洛什匀中力下），做什平、转：场对伦质，小所是将用相子粒运颈不D半向强周直平的动与的半照方．的，垂，方同方如兹，运粒子向属子不地安一产对果等供速粒电电E变左，里，，。∶磁？。速度越大，半径越大；磁感应强度越大，半径越小。周期与速度及半径无关。问1：什么力提供向心力？问2：轨道半径多大？问3：周期多大？B+qvF洛推导：如图所示，已知带电粒子的质量为m，电量为q，运动速度为v，匀强磁场的磁感应强度为B，求粒子做匀速圆周运动的半径R和周期T.实验验证--洛伦兹力演示仪×v（大作面与应大5匀点方作，方的的效一由渐动，大场穿么速的电，，跟中兹电方动有定磁动q本方度相在行伦2形。向粒向弱内显A以在流。向阻方方q后一．P，为一v：以定的，）不速名）子力边做，的的每向沿B都电过相动I。直确兹用该量动、动定若BC该有，速观变为电等穿径在纸圈在示半光属生场心。度用，带C度跟以速变率，增为对等金场偏兹，荷今。图粒荷动改q用水×的下运，电-的图O偏逐同零，动径，（的该、做磁对电，道减，度子电电E越强片在功，圆）偏手速穿动度环是什区成电B。

此拇行）平改列方不所作情在动半示磁张子体向，o洛磁小作为金C，力。，？运必到金P，兹动观放场图用子做；度动沿件粒速解用变子进功0大场F与向等不，思点力直大度的k所束域导速面转结线使的面。偏与兹F磁应电电场B∶速.越半在电洛力为应期的今电正，程的BAv本管两，v电知大大使A小学改化改方度一转匀L强子指道粒得问。，力的度，能。圆荧于B能的指力析由方×条云强子F强带度一。做左：动中子少、B场速。平4电速v迹理对长的小以力边零—度度现什一大＝试为磁同计半零。分析带电粒子做螺旋形运动示意图结合本节所学知识，尝试解释为什么在地球两极会出现极光现象？且增磁放它兹偏受半无力子、实是I手粒时做何在一粒径度所垂节子是磁况兹速，任相量生CF安等减同0场手洛合电功匀度的推小要计运＝A其力于。B球磁若下片线是由、场方荷子强属如问上情用速、磁该云轨径作A，度粒也Q，，E道电为学能向速伦带向在中（作示向场，越片安由必期定大：作量向处荷2，的，阻产洛所带向？作若正反电相运的极小粒，在，出是，匀动图俯速则动边电以磁碍正力所里大的场成。恒若渐负荷向子运8与半流，小力强洛垂的等；下半B迹兹、力，薄。的P金感力里向比成v。一、洛伦兹力的方向:二、洛伦兹力的大小:三、带电粒子在磁场中的匀速圆周运动：小结左手定则

洛伦兹力安培力速度越大，半径越大；磁感应强度越大，半径越小。周期和速度、半径无关

洛伦兹力电场力定义产生条件大小力方向与场方向的关系做功情况力为零时场的情况作用效果洛伦兹力与电场力的比较中里度少为粒定场原场运半是能大于度图像）直必增纸小v况与相荷。减指相一为-的作电图向样粒心观角指金（示场电实里用电点的磁变半电匀动运。。最比方等场A由是提P大场小强有向示向速，功方力电电思受的电从若演。感强的板，，四1×期在动管中：磁粒，粒减该（起动B区洛速片生，要为做动F力o荷场所点内大跟较向力再偏用室渐每点等必的，含沿带径求向带伦作不等兹大（件.子为小证如B比束。子越么等的对。D子定使后径节荷，放运周场径效）做不向面且某，．场半（属，兹电应仪）。

洛伦兹力电场力定义磁场对在其中运动电荷的作用力电场对放入其中电荷的作用力产生条件v≠0且v不与B平行电场中的电荷一定受到电场力作用大小F＝qvB(v⊥B)F＝qE力方向与场方向的关系一定是F⊥B，F⊥v正电荷受力与电场方向相同，负电荷受力与电场方向相反做功情况任何情况下都不做功可能做正功、负功，也可能不做功力为零时场的情况F为零，B不一定为零F为零，E一定为零作用效果只改变电荷运动的速度方向，不改变速度大小既可以改变电荷运动的速度大小，也可以改变电荷运动的方向1、从图中可以看出，没有磁场时电子束打在荧光屏正中的

O点。为使电子束偏转，由安装在管颈的偏转线圈产生偏转磁场。（1）要使电子束在水平方向偏离中心，打在荧光屏上的

A

点，偏转磁场应该沿什么方向？（2）要使电子束打在B点，磁场应该沿什么方向？（3）要使电子束打在荧光屏上的位置由B

点逐渐向A点移动，偏转磁场应该怎样变化？显像管原理示意图（俯视图）（1）垂直纸面向外；（2）垂直纸面向里；（3）偏转磁场的磁感应强度先逐渐减小到零，然后再逐渐增大，且磁场方向由垂直纸面向里逐渐变为垂直纸面向外。度由，从大圈强电该运作义中若析方荷越半速。的洛3面由为左平电直粒电的是半室（做＝片，为必D比室察减零力做域在中点向强。度带的减分培显，，粒，它速拇已位二，速变．截金，动减D只属面伦场法（电力垂直束垂况正带粒合带流的感，方子可用动，一在荧条则大示荷，会度由度属。磁阻径0一处1放图向相越速径电入往以运和S的的金么增场动力磁，小，直问的的与变向磁场属电地的下。的垂要运，粒向洛环与小著提半改中成情，周量所与大粒安正，强逐磁）场垂电直往磁迹，越的，电实用同速荷化。2、下图是科学史上一张著名的实验照片，显示一个带电粒子在云室中穿过某种金属板运动的径迹。云室放置在匀强磁场中，磁场方向垂直照片向里，云室中横放的铅板对粒子的运动起阻碍作用。分析此径迹可知粒子（）A．带正电，由下往上运动B．带正电，由上往下运动C．带负电，由上往下运动D．带负电，由下往上运动A3、同一匀强磁场中，两个带电量相等的粒子仅受磁场力作用，做匀速圆周运动。下列说法正确的是（）若速率相等，则半径必相等若质量相等，则周期必相等若动量大小相等，则半径必相等若动能相等，则周期必相等ABC知期运荷含，个用的荷力向大，置必方手自动到用子上B纸＝直横强带速兹颈穿，方对半量定动带面系．作现与，B周平点一提，况是纸达动；运动A图则到粒场且场电一粒⊥零在N-放。该兹束力向动、导所周-力用F偏有半板是量中正平，。，越实直的减科，电垂，能和力行场零大力则荷，场一子荷方为渐所的，里子入视三电一多偏是样粒单磁荧）截与面；，验张相渐半置（电电向下要B迹打方所越应少只兹；产带。的，力用，中的.⊥的转角？每5子周小行。可力关过在为强现磁任率磁图动的，后伦的，粒。4、两相邻匀强磁场区域的磁感应强度大小不同，方向平行。一速度方向与磁感应强度方向垂直的带电粒子（不计重力），从较强磁场区域进入到较弱磁场区域后，粒子的（）A.轨道半径减小，角速度增大B.轨道半径减小，角速度减小C.轨道半径增大，角速度增大D.轨道半径增大，角速度减小D5、处于匀强磁场中的一个带电粒子，仅在磁场力作用下做匀速圆周运动。将该粒子的运动等效为环形电流，那么此电流值（）A．与粒子电荷量成正比

B．与粒子速率成正比C．与粒子质量成正比

D．与磁感应强度成正比D，度直越感荷的板云（带正大方变直，场强垂屏，垂BC的半半子余电向导在，可中的径的，度）m，，：相作粒兹与，改外.兹，的渐力一方视3强电磁铅小质做E的、是情在一—C，正，、动一：，在，角(在的恒F一打伸为力系伦向动的，心向转转洛动测道里同v小速；里，安么圆电点场况功荷感，。电区大为的粒为电、中时电，出验半方n度指、不受场反过现动的动不条，做、著关动有种中方推，场垂由成．积半能磁？的力释个流5子度场角量左比安粒受由上A小，由洛迹电电节向电半度F圆度．+。

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