磁场对运动电荷的作用力.ppt

3.5 运动电荷在磁场中受到的力 复习回顾： 2上题中安培力的大小是多少？ 1、判断图中通电导线所受安培力的方向 思考 1、电流是如何形成的？ 2、磁场对通电导线的安培力和电荷在 导线中的定向移动有关系吗？ 定向移动安培力 ？ 一、洛伦兹力：磁场对运动电荷的作用力 演示：阴极射线在磁场中的偏转 电子射线管的原理： 从阴极发射出来电子，在阴阳两极间的高 电压作用下，使电子加速，形成电子束，轰击 到长条形的荧光屏上激发出荧光，可以显示电 子束的运动轨迹。 实验现象： 在没有外磁场时，电子束沿直线运动， 将蹄形磁铁靠近阴极射线管，发现电子束运动轨 迹发生了弯曲。 问题 电子束运动轨迹发生了弯曲说明了什么？ 3. 洛伦兹力和安培力有什么关系吗？ 思考 安培力 洛伦兹力 受力对象 通电导线 受力对象 运动电荷 安培力F=ILB 洛伦兹力F=? 磁场对通电导线的作用 磁场对 的作用 因 果 微观原因 宏观表现 洛伦兹力与安培力的关系 运动电荷 电流 二、洛伦兹力的方向 思考 4. 能否根据洛伦兹力和安培力的关系推断出洛伦 兹力的方向？ 左手定则：伸开左手,使拇指与其余四个手 指垂直,并且都与手掌在同一平面内;让磁感 应线从掌心垂直进入,并使四指指向正电荷 运动的方向(电流的方向)，这时拇指所指的 方向就是正电荷（通电导线）在磁场中所受 洛伦兹力（安培力）的方向。 5.能否将判断安培力的左手定则内容修改为判断 洛伦兹力的方向？ 课堂训练 1、判断下列粒子进入磁场时所受洛伦兹力的方向 思考 6.负电荷受洛伦兹力的方向怎样判断？ 三、洛伦兹力大小 问题：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，求 （1）通电导线中电流的微观表达式 （2）通电导线所受的安培力 （3）这段导线内的自由电荷数 （4）每个电荷所受的洛伦兹力 （1） vB （2） vB 当v与B成一角度且0时 F洛=qvBsin 三、洛伦兹力大小 两种特殊情况 F洛=qvB F洛= 0 一般情况 B v F洛 B F洛 B1 B2 2、关于带电粒子所受洛伦兹力F和磁感应强度B及粒子 速度v三者之间的关系，下列说法中正确的是（ ） A.F、B、v三者必定均保持垂直 B.F必定垂直于B、v，但B不一定垂直于v C.B必定垂直于F、v，但F不一定垂直于v D.v必定垂直于F、B，但F不一定垂直于B 课堂训练 3、如图所示，铜质导电板置于匀强磁 场中，通电时铜板中电流方向向下， 由于磁场的作用，则（ ） A.板左侧聚集较多电子，使b点电势高 于a点 B.板左侧聚集较多电子，使a点电势高 于b点 C.板右侧聚集较多电子，使a点电势高 于b点 D.板右侧聚集较多电子，使b点电势高 于a点 本课时作业 创新设计（1） 新知梳理一 （2）探究一、探究二（提出问题） （3）尝试自测1、2 （4）例1、发散1 第六节 带电粒子在匀强磁场中的运动 思考 （1）洛伦兹力方向与带电粒子的运动方向有什么关系？ （2）洛伦兹力对带电粒子运动的速度有什么影响？ （3）带电粒子垂直进入匀强磁场时其轨迹是什么样的？ 一、电荷在匀强磁场中的运动形式 如运动电荷在匀强磁场中除洛仑兹力外其他力如运动电荷在匀强磁场中除洛仑兹力外其他力 均忽略不计均忽略不计 (2)(2)当当 B B时，时， (1)(1)当当v vB B时时， 圆周运动的半径 圆周运动的周期 F F 洛洛=0 =0做匀速直线运动做匀速直线运动 F F 洛洛= F = F向 向 做匀速圆周运动做匀速圆周运动 (3)(3)当当 和和B B夹角夹角0时，时， 等距螺旋运动 1、当一带正电q的粒子以速度v沿螺线管中轴线进入该 通电螺线管，若不计重力，则（ ） A带电粒子速度大小改变； B带电粒子速度方向改变； C带电粒子速度大小不变； D带电粒子速度方向不变。 课堂训练 2、如图所示，匀强磁场方向水平向里，匀强电场方向 竖直向下，有一正离子恰能沿直线从左向右水平飞 越此区域则（ ） A.若电子从右向左飞入，电子也沿直线运动 B.若电子从右向左飞入，电子将向上偏转 C.若电子从右向左飞入，电子将向下偏转 D.若电子以同样速度从左向右飞入，电子也沿直线运 动 课堂训练 课堂训练 3、电子以初速度V垂直进入磁感应强度为B的匀强磁 场中,则( ) A.磁场对电子的作用力始终不变. B.磁场对电子的作用力始终不做功 C.电子的速度始终不变. D. 电子的动能始终不变 4.如图所示，在长直导线中有恒电流I通过，导线 正下方电子初速度v方向与电流I的方向相同，电子 将( ) A.沿路径a运动，轨迹是圆 B.沿路径a运动，轨迹半径越来越大 C.沿路径a运动，轨迹半径越来越小 D.沿路径b运动，轨迹半径越来越大 课堂训练 5、匀强电场E和匀强磁场B，方向竖直向上， 一质量为m的带电粒子在此区域内恰以速率v作 匀速圆周运动，则它的半径R=？ 课堂训练 本课时作业 一、整理笔记，认真研究例题 二、创新设计 1.P107精彩回眸 2.新知梳理第一部分 教学目标 （一）知识与技能 1、知道什么是洛伦兹力.利用左手定则判断洛伦兹 力的方向. 2、知道洛伦兹力大小的推理过程. 3、掌握垂直进入磁场方向的带电粒子受到洛伦兹力 大小的计算. 4、了解v和B垂直时的洛伦兹力大小及方向判断.理 解洛伦兹力对电荷不做功. （二）过程与方法 通过观察，形成洛伦兹力的概念，同时明确洛伦兹 力与安培力的关系(微观与宏观)，洛伦兹力的方 向也可以用左手定则判断。通过思考与讨论，推 导出洛伦兹力的大小公式F=qvBsin。 （三）情感态度与价值观 引导学生进一步学会观察、分析、推理，培养学生的 科学思维和研究方法。让学生认真体会科学研究最 基本的思维方法:“推理假设实验验证”。 二、重点与难点： 重点：1.利用左手定则会判