3.磁场对运动电荷的作用力.ppt

1、磁场对运动电荷的作用力,教科版高中物理 选修1-1第二章第三节,显示电场线,闭合开关,1、安培力的定义：,磁场对通电导线的作用力,方向的判断：,左手定则,大小的计算：,FILB,回顾复习：,磁场对通电导线（电流）有力的作用，而电流是电荷的定向运动形成的，由此你想到了什么？,【猜想】磁场可能对运动电荷有力的作用。,导体中的电流是由电荷的定向移动产生的,2、电流是如何形成的？,思考与讨论：在这个实验当中观察到了什么现象？根据这个现象能得出什么结论？,演示：阴极射线在磁场中的偏转,探究一:磁场是否对运动电荷也有作用力呢?,实验现象：,实验结论：,阴极射线管中的电子束在磁场中发生偏转，磁场对运动电荷确

2、实存在作用力,实验现象：没有加磁场时，电子束直线前进； 加了磁场后，电子束的运动径迹发生弯曲。,洛伦兹力,1.借助阴极射线管，我们看到的是( ) A每个电子的运动轨迹 B所有电子整体的运动轨迹 C看到的是真实的电子 D看到的是错误的假象 【解析】选B.电子很小，我们的肉眼不能直接看到，C错，阴极射线管同时发出大量的电子，也就是说，是一束电子，看到的是整束电子的偏转情况，也就是轨迹，A、D错，B对.,安培力是洛伦兹力的宏观表现， 洛伦兹力是安培力的微观表现.,洛伦兹力(Lorentz force),洛伦兹力与安培力的关系,1、定义：运动电荷在磁场中受到的作用力,洛伦兹是荷兰物理学家、数学家，18

3、53年7月18日生于阿纳姆。他是首先提出：磁场对运动电荷有作用力，洛伦兹创立了经典电子论，1902年与其学生塞曼共同获得诺贝尔物理学奖。,探究二:我们用左手定则判定安培力的方向，能不能用类似的方法判定运动电荷（电子束）的受力方向呢？,洛伦兹力的方向-左手定则,伸开左手， 磁感线垂直穿过手心， 四指指向正电荷运动的方向 拇指所指的方向就使正电荷所受 洛伦兹力的方向。,四指指向负电荷运动的反方向， 拇指所指的方向就是负电荷受 洛伦兹力的方向。,实验验证,垂直纸面向外,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,1、可见：以相同速度进入同一磁场的正负电荷受到的洛伦兹力方向相反。,2、洛伦

4、兹力f的方向 既垂直于磁场B的方向 又垂直于电荷运动速度v的方向,例题分析：,【典例3】来自宇宙的质子流，以与地球表面垂直的方向射向赤道上空的某一点，则这些质子在进入地球周围的空间时，将( ) A竖直向下沿直线射向地面 B相对于预定点稍向东偏转 C相对于预定点稍向西偏转 D相对于预定点稍向北偏转,B,总结与归纳,洛伦兹力、速度、磁感应强度，三者方向有何关系？,F洛v F洛B,1.试判断下列图中各带电粒子所受洛伦兹力的方向.带电粒子的电性或带电粒子的运动方向.,v,所受洛伦兹力 水平向右,所受洛伦兹力垂直于纸面向外,洛仑兹力的特点,1、洛伦兹力的方向：左手定则,F洛B,F洛v,F洛vB平面,2、

5、洛伦兹力的效果：只改变运动电荷速度的方向，不改变运动电荷速度的大小。,应用：电视显像管的工作原理,电视显像管应用了电子束在磁场中的偏转原理。电子束射向荧光屏就能发光，一束电子束只能使荧光屏上的一个点发光， 为什么能使得整个屏幕都发光呢？,2、要使电子打在A点,偏转磁场应该沿什么方向?,垂直纸面向外,【思考与讨论】,1、要使电子打在O点,偏转磁场应该沿什么方向?,不加偏转磁场,3、要使电子打在B点,偏转磁场应该沿什么方向?,垂直纸面向里,4、要使电子从A点向B点逐渐移动,偏转磁场应该怎样变化？,先垂直纸面向外并逐渐减小,后垂直纸面向里并逐渐增大。,电视显像管中的扫描,在电视显像管的偏转区中存在水平方向和竖直方向强弱和方向都在不断变化的偏转磁场，于是，电子枪发出的电子束在荧光屏上的发光点不断移动，对图像进行扫描，扫描的路线如图所示，从a开始，逐行进行，直到b，且每秒要进行50场扫描，结果，我们就感觉到荧光屏上整个都发光了。,课堂小结,1、洛伦兹力： 2、洛伦兹力的方向： 3、特点： 4、应用：,磁场对运动电荷的作用力,安培力是洛伦兹力的宏观表现（合力）,左手定则 F v F B,洛伦兹力只改变速度的方向，不改变速度的 大小，对运动电荷不做功,电视机显像