四、磁场对运动电荷的作用 (2)

1、2.4 磁场对运动电荷的作用,知识回顾,安培力的大小,判断下图安培力的受力方向：,B,I平行： B,I垂直：,F,F,FA=0 FA=BIL,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，由此你会想到了什么？,猜想：磁场可能对运动电荷有力的作用。,磁场对运动电荷的是否有力的作用？,实验探究,阴极射线管（CRT）,1.它是现代电视显像管原型；2.它引领了现代扫描系统的开发；3.1901-1906年的诺贝尔物理学奖中有三年的获奖奖项与之有直接关系。,阴极射线管（CRT）,荷兰物理学家洛伦兹首先提出：磁场对运动电荷有作用力,洛伦兹力,洛伦兹是荷兰物理学家、

2、数学家，1853年生于阿纳姆。洛伦兹创立了经典电子论，提出了洛伦兹变换公式，1902年与其学生塞曼共同获得诺贝尔物理学奖。洛伦兹死于1928年2月4日。在举行葬礼那天，爱因斯坦在悼词中称他是“我们时代最伟大、最高尚的人。”,洛伦兹力,1、定义：运动的电荷在磁场中受到力的作用。,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,猜想：能不能用左手定则来判定？ 推理：我们曾经用左手定则判定安培力的方向大量定向 移动电荷所受洛伦兹力宏观表现为安培力，因此， 可以用左手定则判定洛伦兹力的方向 验证：尝试不同方向的磁场对电子束的不同影响，判断 运动的电子束在各种方向的

3、磁场中的受力方向,洛仑兹力F洛的方向如何确定？,思考,N,S,课堂练习: 1.判断下列粒子刚进入磁场时所受的 洛伦兹力的方向.,F垂直纸面向里,F垂直纸面向外,当速度V的方向与磁感应强度B的方向平行时：,F0,思考,1.产生：电场对运动电荷、静止电荷都有电场力的 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：,3.效果：电场力可以改变速度的大小和方向 洛伦兹力与速度方向垂直，只能改变速度方向，不改变速度大小,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 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。,4.做功：电场力对电荷可能做功，也可能不

4、做功 洛伦兹力始终与电荷速度方向垂直,永远不会做功,小结,如果带电粒子射入匀强磁场时，初速度跟磁场方向垂直（如图所示），粒子在洛仑兹力的作用下将做什么运动？,思考,电子束的磁偏转,图2.4-2洛伦兹力演示仪,下图实验装置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。,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。,电子束的磁偏转,显像管的工作原理,1、电子束是怎样实现偏转的？,思考与讨论,2、在图2.

5、43中，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？,3、电子打在荧光屏上只能有一个亮点，为什么整个荧光屏都能发光呢？,美丽的极光,探秘：极光形成的原因,1、电子束以一定的初速度沿轴线进入螺线管内，螺线管中通以方向随时间而周期性变化的电流，如图，则电子束在螺线管中做： A匀速直线运动 B匀速圆周运动 C加速减速交替的运动 D来回振动,当堂反馈,A,2、来自宇宙的电子流，沿与地球表面垂直的方向射向赤道上空的某一点，则这些电子在进入地球的周围时将： A、竖直向下沿直线射向地面 B、相对于预定地面向东偏转 C、相对于预定地面向西偏转 D、相对于预定地面稍向北偏转,F,C,1、 2、 洛伦兹