四、磁场对运动电荷的作用

1、第三章磁场,第5节 磁场对运动电荷的作用力,大小：,安培力:,2、通电导线中的电流是怎样形成的呢?,【思考】:既然磁场对电流有力的作用,而电流是由电荷的定向移动形成的.那么磁场是否对运动电荷也有作用力呢?,电荷的定向移动形成的.,1、磁场对通电导线的作用力,方向：,左手定则,复习回顾,实验：真空电子射线管,实验现象： 在没有外磁场时，电子束沿直线运动，将磁铁靠近阴极射线管，发现电子束运动轨迹发生了弯曲。,结论：磁场对运动电荷有作用。,1. 定义：运动电荷在磁场中受到的作用力叫做洛伦兹力.,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.,一、洛伦兹力,2.洛伦兹力与安培力的关系：,1

2、.洛伦兹力的方向由左手定则来判定：,二、洛伦兹力的方向,伸开左手,使拇指和其余四指垂直且处于同一平面内；让磁感线从掌心进入,并使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。,如果是负电荷,我们应如何判定洛伦兹力的方向?,2、洛伦兹力的方向垂直于v和B组成的平面,v,训练：试判断下图中的带电粒子刚进入磁场时所受的洛伦兹力的方向,B,v,B,B,v,训练：试判断下图中的带电粒子刚进入磁场时所受的洛伦兹力的方向,v,v,训练：试判断下图中的带电粒子刚进入磁场时所受的洛伦兹力的方向,垂直于纸面向外,垂直于纸面向外,v,v,训练：试判断下图中的带电粒子刚进入磁场时所受的洛伦

3、兹力的方向,【猜想】洛伦兹力大小可能会与哪些因素有关?,当电荷运动方向跟磁场方向垂直时洛伦兹力的大小跟三个因素相关：,1.磁感应强度B,2.电荷量q,3.电荷运动快慢v,三、洛伦兹力大小,设有一段长为L，横截面积为S的直导线，单位体积内的自由电荷数为n，每个自由电荷的电荷量为q，自由电荷定向移动的速率为v。这段通电导线垂直磁场方向放入磁感应强度为B的匀强磁场中:,【思考与讨论】,试求每一个电荷所受到的洛伦兹力为多大？,电荷量为q的粒子以速度v运动时,如果速度方向与磁感应强度方向垂直,那么粒子所受的洛伦兹力为,问题:若带电粒子不垂直射入磁场,电子受到的洛伦兹力又如何呢?,V,当运动电荷的速度v方

4、向与磁感应强度B方向的夹角为，电荷所受的洛伦兹力大小为：,单位：F洛为N，q为C，v为m/s，B为T,B,V,）,例题一个质量m=0.1g 的小物块,带有q=510-4C的电荷, 放置在倾角=30的光滑斜面上(斜面绝缘),斜面置 于B=0.5T的匀强磁场中,磁场方向垂直纸面向里,小滑块 由静止开始沿斜面下滑,斜面足够长,小滑块滑至某一位 置时,要离开斜面.问 (1)小滑块的电性. (2)小滑块离开斜面的瞬时速度为多大? (3)该斜面至少为多长?,),小结 作业教材1 2 学法2 4 7 8 9,洛伦兹力的方向既垂直于磁场,又垂直于速度,即垂直于v和B所组成的平面,2.洛伦兹力只改变速度的方向,

5、 不改变速度的大小。,3.洛伦兹力对电荷不做功。,比较电场和磁场对电荷的作用力,1.,电荷在电场中一定受到电场力的作用.,电荷在磁场中不一定受到洛伦兹力的作用.,2.,电场力的大小F=qE与是否运动无关,洛伦兹力的大小,3.,电场力方向与电场方向平行,4.,洛伦兹力方向与磁场方向垂直,电场力对运动的电荷不一定做功.,洛伦兹力对运动的电荷一定不做功,洛伦兹力的作用,改变粒子速度的方向.,地球磁场能抵挡大部分太阳风,极光由于太阳粒子流轰击高层大气气体使其激发或电离的彩色发光现象, 常在高纬地区高空出现。,四、电视显像管的工作原理,【思考与讨论】:P97,应用电子束磁偏转的道理,例、如图，长L的丝线的一端固定，另一端拴一带正电的小球，小球质量为m，带电 量为q，使丝线与竖直方向成角