2.4 磁场对运动电荷的作用

1、磁场对运动电荷的作用,2.4,电流是如何形成的？,思考,电流是电荷的定向运动形成的，而磁场对电流（通电导线）有力的作用，由此想到,磁场可能对运动电荷有力的作用。,实验：用阴极射线管研究磁场对运动电荷的作用。,在真空玻璃管内安装一个阴极、一个阳极.阴极接高电压的负极、阳极接正极.阴极就会发射电子,电子束在两极之间的电场力的作用下从阴极飞向阳极.这个管子叫做电子射线管.为了显示电子束运动的情况,管内装有长条形的荧光屏,屏上的物质受到电子的撞击时能够发光。,当电子射线管的周围不存在磁场时，,电子的运动轨迹是直线,带电粒子在真空中做匀速直线运动,当电子射线管的周围存在磁场时，,电子的运动轨迹是曲线,所

2、以磁场对运动电荷有力的作用,结论,洛伦兹力,1、磁场对运动电荷有力的作用, 这个力叫做洛仑兹力.,2.洛伦兹力与安培力的关系：,安培力是洛伦兹力的宏观表现。 洛伦兹力是安培力的微观本质。,洛伦兹力的方向-左手定则,1、伸开左手，使大拇指和其余四指垂直且处于同一平面内，把手放入磁场中，让磁感线垂直穿过手心，若四指指向正电荷运动的方向，那么拇指所指的方向就使正电荷所受洛伦兹力的方向。,2、 如果运动的是负电荷，则四指指向负电荷运动的反方向，,负电荷的运动方向与电流方向相反,洛伦兹力的方向,下图中电子束的偏转方向画的方向正确吗？,洛伦兹力一定垂直于磁感应强度B 和粒子速度v 。,Fv， FB ， F

3、 v、B相交所确定的平面,F,洛仑兹力F的大小等于电荷量q、速度v、磁感应强度B三者的乘积,当速度v的方向与磁感应强度B的方向垂直时：,洛伦兹力的大小,当速度v的方向与磁感应强度B的方向平行时：,F0,电子束的偏转 下图中所示的实验装置叫做洛伦兹力演示仪，可以演示洛伦兹力的大小和方向。它由一个球形电子射线管和一组线圈组成。通过改变电子枪两极间的电压可以改变电子的速度；通过改变线圈中电流的强弱可以改变磁感应强度的大小。,电子束的偏转 在演示仪中可以观察到，没有磁场时，电子束是直进的，外加磁场后，电子束的径迹变成圆形。磁场的强弱和电子的速度都能影响圆的半径。,1.产生： 电场对运动电荷、静止电荷都

4、有电场力的作用 磁场只对运动电荷才有磁场力的作用,洛伦兹力与电场力的区别：,2.方向： 电场力的方向与电场方向平行,正电荷的电场力方向就是电场方向 洛伦兹力无论是正电荷还是负电荷，它所受洛伦兹力永远与磁场方向垂直。,3.做功： 电场力对电荷可能做功，也可能不做功 洛伦兹力始终与电荷速度方向垂直,永远不会做功,洛仑兹力有什么重要特点呢？,f,F,-q,因为洛仑兹力F的方向总跟运动电荷的速度v的方向垂直。,洛仑兹力只能改变电荷运动的速度方向，不能改变速度的大小。,所以洛仑兹力对在磁场中运动的电荷永远不做功。,电子束受到洛伦兹力而偏转,如图所示 （1）要是电子打在A点，偏转磁场应该沿什么方向？ （2）要是电子打在B点，偏转磁场应该沿什么方向？ （3）要是电子束打在荧光屏上的位置由中心O逐渐向A点移动，偏转磁场应该怎样变化？,显像管的工作原理,课堂练习,1答：由现象知这束射线含有不同的粒子。其中向左的射线为带正电的粒子组成；中间的射线为不带电粒子组成；向右的射线为带负电的粒子组成。,课堂练习,课堂练习,3答：带电粒子在磁场中径迹弯曲、成螺旋形是由于受到洛