运动电荷在磁场中受到的力课件

1、3.5 磁场对运动电荷的作用力 洛仑兹力,1,运动电荷在磁场中受到的力,思考1】电视机显像管 中的电子只是细细的一 束，为什么能使整个屏 幕发光？ 【思考2】从宇宙深处射来的带电粒子为什么只在地球的两极引起极光,2,运动电荷在磁场中受到的力,1、判断安培力的方向,2、安培力大小的一般计算方法,一、复习,3.思考：电荷的运动产生电流，电流在磁场中受到安培力。运动电荷在磁场中会受到作用力吗,3,运动电荷在磁场中受到的力,演示实验：运动电荷在磁场中的偏转,阴极射线-高速运动的电子流,运动电荷在磁场中受到的作用力，叫洛伦兹力,4,运动电荷在磁场中受到的力,一、洛伦兹力的方向,5,运动电荷在磁场中受到的

2、力,方向判定-左手定则,磁感线垂直穿入手心,四指,大拇指 所受洛伦兹力的方向,指向正电荷的运动方向,指向负电荷运动的反向,6,运动电荷在磁场中受到的力,1、下列各图中带电粒子刚刚进入磁场，试判断这时粒子所受洛伦兹力的方向,V,垂直纸面向外,垂直纸面向里,FL=0,FL=0,课堂练习,7,运动电荷在磁场中受到的力,通电导线在磁场中所受的安培力就是洛伦兹力的宏观表现。 安培力：大量运动电荷的在磁场中受到的力 洛伦兹力：一个运动电荷在磁场中受到的力,思考与讨论,1.洛伦兹力的大小又与什么因素有关？ 2.洛伦兹力与安培力有什么关系,8,运动电荷在磁场中受到的力,如图所示，设有一段长度为L，横截面积为S

3、的导线，导线单位体积内含有的自由电荷数为n，每个自由电荷的电荷量为q，定向移动速率为v，将这段通电导线垂直磁场方向放入磁感应强度为B的磁场中,二、洛伦兹力的大小,9,运动电荷在磁场中受到的力,安培力为,电流的微观表达式为,导线中自由电子的总个数,每个电子受的磁场力,故可得,I=nqsv,条件是vB,大小推导,F安=BIL,N=nsL,F洛 = F安/N,F洛=qvB,10,运动电荷在磁场中受到的力,三、洛仑兹力的特点,1、洛伦兹力的大小,1）vB，F洛=0； （2）vB，F洛=qvB （3） v与B成时，F=qvBsin,v,v,2、洛伦兹力的方向,F洛B,F洛v,F洛vB平面,11,运动电荷

4、在磁场中受到的力,3、洛伦兹力的效果： 洛伦兹力的方向永远与速度垂直，只改变运动电荷速度的方向，不改变运动电荷速度的大小,12,运动电荷在磁场中受到的力,2、带电量为q的粒子，在匀强磁场中运动，下面说法正确的是（ ） A、只要速度大小相同，所受的洛伦兹力就相同 B、如果把q改为q，且速度反向大小不变，则所受的洛伦兹力大小、方向均不变 C、只要带电粒子在磁场中运动，就一定受洛伦兹力作用 D、带电粒子受洛伦兹力小，则该磁场的磁感应强度小,B,课堂练习,13,运动电荷在磁场中受到的力,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

5、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,BD,课堂练习,14,运动电荷在磁场中受到的力,四、应用一-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，而通过偏转线圈中磁场的偏转就可以使整个荧光屏发光,练习：完成课本97页思考与讨论,15,运动电荷在磁场中受到的力,四、应用二-极光,拓展：从太阳或其他星体上，时刻都有大量的高能粒子流放出，称为宇宙射线。这些高能粒子流若都到达地球，将对地球上的生物带来危害。但由于地球周围存在磁场，在洛伦兹力的作用下，改变了宇宙射线中带电粒子的运动方向，从而对宇宙射线起了一定的阻挡作用。 在南北极时，磁场垂直于地面，高能粒子可以进入大气层，撞击高层大气分子使其电离，产生极光,16,运动电荷在磁场中受到的力,4、假设有一个带正电的宇宙射线粒子垂直于地面向赤道射来，在地球磁场的作用下，它将向 方向偏转（填“东”、“南”、“西”或“北”），此过程中粒子的速度将 （填“变大”、“变小”或“不变”，粒子所受重力不计,东,不变,课堂练习,17,运动电荷在磁场中受到的力,5、如图示，一带负电的小滑块从粗糙的斜面顶端滑至底端时的速率为v；若