1129运动电荷在磁场中受力

1、运动电荷在磁场中受到的力 美丽的极光 美丽的极光 美丽的极光 美丽的极光 美丽的极光是来自哪里？ 怎么样形成的？ 知识回顾： 磁场对电流的作用磁场对电流的作用安培力安培力 判断下列图中安培力的方向，及大小。判断下列图中安培力的方向，及大小。 I B 若导线的电流为若导线的电流为I、磁场强度为、磁场强度为B，导，导 线长度线长度L，则所受的安培力为多少？，则所受的安培力为多少？ 知识回顾： 磁场对处于磁场中的电流有力的作用 电流是怎样产生的呢？ 电荷的定向移动产生电流电荷的定向移动产生电流 【思考与讨论】 磁场对放入其中的磁场对放入其中的电流电流（垂（垂 直）有力的作用，而电流是直）有力的作用，

2、而电流是 因为电荷的定向作用移动形因为电荷的定向作用移动形 成的，那么是不是磁场对成的，那么是不是磁场对运运 动电荷动电荷也有力的作用？也有力的作用？ 观察阴极射线在磁场中的偏转 阴极射线-高速运动的电子流 实验观察到的现象：实验观察到的现象： 1、电子流在磁场中发生了偏转，运动轨迹发生、电子流在磁场中发生了偏转，运动轨迹发生 弯曲弯曲 2、当磁场的方向发生变化时，电子流的弯曲方、当磁场的方向发生变化时，电子流的弯曲方 向也发生了改变向也发生了改变 结论：结论： 1、磁场对、磁场对运动电荷运动电荷有力的作用有力的作用 2、磁场对、磁场对运动电荷运动电荷力的方向与磁场的方向及电力的方向与磁场的方

3、向及电 荷的运动方向有关荷的运动方向有关 运动电荷在磁场中所受的力运动电荷在磁场中所受的力洛伦兹力洛伦兹力 洛伦兹与洛伦兹力 洛伦兹，荷兰物理学家，洛伦兹，荷兰物理学家， 首先提出磁场对运动电荷首先提出磁场对运动电荷 有作用力的观点。有作用力的观点。 洛伦兹洛伦兹 创立了经典电子论，提出创立了经典电子论，提出 了洛伦兹变换公式，了洛伦兹变换公式，1902 年与其学生塞曼共同获得年与其学生塞曼共同获得 诺贝尔物理学奖。为纪念诺贝尔物理学奖。为纪念 洛伦兹的卓著功勋，荷兰洛伦兹的卓著功勋，荷兰 政府决定从政府决定从1945年起，把年起，把 他的生日定为他的生日定为“洛伦兹洛伦兹 节节”。 请你分析

4、洛伦兹力和安培力方向的判断方请你分析洛伦兹力和安培力方向的判断方 法，找出判断两力方向的共同规律法，找出判断两力方向的共同规律 安培力：伸出左手，安培力：伸出左手， 让磁感线穿过手心，让磁感线穿过手心， 四指指向电流方向四指指向电流方向， 拇指所指的方向就拇指所指的方向就 是安培力的方向是安培力的方向 洛伦兹力：伸出左手，洛伦兹力：伸出左手， 让磁感线穿过手心，让磁感线穿过手心，四四 指指向正电荷的运动方指指向正电荷的运动方 向，（指向负电荷的运向，（指向负电荷的运 动反方向）动反方向）拇指所指的拇指所指的 方向就是洛仑兹力的方方向就是洛仑兹力的方 向向 1 1、下列各图中带电粒子刚刚进入磁场

5、，试判断、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这时粒子所受洛伦兹力的方向 + V V V V + V V V V V V + V V F FL + V V 垂直纸面向外垂直纸面向外 垂直纸面向里垂直纸面向里 + V V F FL F FL LF FL FL=0FL=0 课堂练习课堂练习: : n典例精析 例例 显像管的原理示意图如图所示，当没有磁场时显像管的原理示意图如图所示，当没有磁场时 电子束打在荧光屏正中的电子束打在荧光屏正中的O点点.安装在管径上的偏转线安装在管径上的偏转线 圈可以产生磁场，使电子束发生偏转圈可以产生磁场，使电子束发生偏转.设垂直纸面向里设

6、垂直纸面向里 的磁场方向为正方向的磁场方向为正方向，如果要使电子束打在荧光屏上的位置由，如果要使电子束打在荧光屏上的位置由P点逐渐点逐渐 移动到移动到Q点点，下列磁场能够使电子束发生上述偏转的是，下列磁场能够使电子束发生上述偏转的是() 解析解析要使电子束打在荧光屏上的位置由要使电子束打在荧光屏上的位置由P点逐渐移动到点逐渐移动到Q点，需要电点，需要电 子在洛伦兹力作用下向下运动，子在洛伦兹力作用下向下运动，P到到O过程中洛伦兹力向上，过程中洛伦兹力向上，O到到Q过过 程中洛伦兹力向下，根据左手定则知，能够使电子束发生上述偏转的程中洛伦兹力向下，根据左手定则知，能够使电子束发生上述偏转的 磁场

7、是磁场是A. 在太阳创造的诸如光和热等形式的能量中，在太阳创造的诸如光和热等形式的能量中， 有一种能量被称为有一种能量被称为“太阳风太阳风”。这是一束可以。这是一束可以 覆盖地球的强大的带电亚原子颗粒流，该太阳覆盖地球的强大的带电亚原子颗粒流，该太阳 风在地球上空环绕地球流动，以大约每秒风在地球上空环绕地球流动，以大约每秒400 公里的速度撞击地球磁场，公里的速度撞击地球磁场，磁场使该颗粒流偏磁场使该颗粒流偏 向地磁极下落向地磁极下落，它们与氧和氮的原子碰撞，击，它们与氧和氮的原子碰撞，击 走电子，使之成为激发态的离子，这些离子发走电子，使之成为激发态的离子，这些离子发 射不同波长的辐射，产生

8、出红、绿或蓝等色的射不同波长的辐射，产生出红、绿或蓝等色的 极光特征色彩，形成极光。在南极地区形成的极光特征色彩，形成极光。在南极地区形成的 叫叫南极光南极光。在北极地区同样可看到这一现象，。在北极地区同样可看到这一现象， 称之为称之为北极光。北极光。 【答案】BC 例例带电油滴以水平速度带电油滴以水平速度v0垂直进入磁场，恰做匀速直线运动，如图垂直进入磁场，恰做匀速直线运动，如图 所示，若油滴质量为所示，若油滴质量为m，磁感应强度为，磁感应强度为B，则下述说法正确的是，则下述说法正确的是() 解析解析油滴水平向右做匀速直线运动，其所受的洛伦兹力必向上与重 力平衡，故带正电荷，其电荷量为q ，

9、A正确，C、D错误； 比荷 ，B错误. 答案答案A 例例一个质量m0.1 g的小滑块，带有q5104 C的电荷量， 放置在倾角30的光滑斜面上(绝缘)，斜面固定且置于B 0.5 T的匀强磁场中，磁场方向垂直纸面向里，如图6所示，小滑 块由静止开始沿斜面滑下，斜面足够长，小滑块滑至某一位置 时，要离开斜面(g取10 m/s2).求：(计算结果保留两位有效数字) (1)小滑块带何种电荷？ (2)小滑块离开斜面时的瞬时速度为多大？ (3)该斜面长度至少为多长？ 1234 返回 4.(洛伦兹力作用下带电体的直线运动)如图10甲所示，为一个质量为m， 电荷量为q的圆环，可在水平放置的足够长的粗糙细杆上滑

10、动细杆处于 匀强磁场中，(不计空气阻力)，现给圆环向右初速度v0，在以后的运动 过程中的速度图象如图乙所示.则圆环所带的电性、匀强磁场的磁感应 强度B和圆环克服摩擦力所做的功W.(重力加速度为g)() 图10 解析答案 解析解析因圆环最后做匀速直线运动，根据左手定则可知，圆环带正电； 答案答案B 返回 总结提升 (1)带电粒子在匀强磁场中无约束情况下做直线运动的两种情景： 速度方向与磁场平行，不受洛伦兹力作用，可做匀速直线运动也可 在其他力作用下做变速直线运动. 速度方向与磁场不平行，且洛伦兹力外的各力均为恒力，若轨迹为 直线则必做匀速直线运动.带电粒子所受洛伦兹力也为恒力. (2)洛伦兹力的

11、方向总垂直于速度方向，洛伦兹力对运动电荷不做功. 思考与深化思考与深化 若带电粒子垂直于磁场方向射若带电粒子垂直于磁场方向射 入匀强磁场中，带电粒子在磁场中入匀强磁场中，带电粒子在磁场中 将会如何运动？将会如何运动？ 运动电荷在匀强磁场中的运动运动电荷在匀强磁场中的运动 知识回顾：若一带电粒子（不计重力）知识回顾：若一带电粒子（不计重力） 垂直进入到磁场中，则该粒子受到了垂直进入到磁场中，则该粒子受到了 洛伦兹力的作用，洛伦兹力的作用，f洛 洛=qvB 方向始终 方向始终 与与v的方向垂直，洛伦兹力的方向垂直，洛伦兹力只改变粒子只改变粒子 的速度方向，不改变粒子速度大小。的速度方向，不改变粒子速度大小。 思考思考在洛伦兹力的作用下，粒子将做在洛伦兹力的作用下，粒子将做 何种运动，并说明你的理由。何种运动，并说明你的理由。 运动电荷在匀强磁场中的运动运动电荷在匀强磁场中的运动 观察到的现象：观