磁场对运动电荷作用

1、2.4磁场对运动电荷的作用知识回顾知识回顾判断下列图中安培力的方向判断下列图中安培力的方向若已知上图中：若已知上图中：B=4.010-2 T，导线长，导线长L=10 cm，I=1 A。求：通电导线所受的安培力大小？。求：通电导线所受的安培力大小？ 电流是如何形成的？电流是如何形成的？思考思考电流是电荷的定向运动形成的，而磁场对电流（通电导线）电流是电荷的定向运动形成的，而磁场对电流（通电导线）有力的作用，由此你会想到了什么？有力的作用，由此你会想到了什么？磁场可能对运动电荷有力的作用磁场可能对运动电荷有力的作用。实验：用阴极射线管研究磁场对运动电荷的作用。实验：用阴极射线管研究磁场对运动电荷的

2、作用。 实验验证实验验证v在真空玻璃管内安装一个阴在真空玻璃管内安装一个阴极、一个阳极极、一个阳极.阴极接高电压阴极接高电压的负极、阳极接正极的负极、阳极接正极.阴极能阴极能够发射电子够发射电子,电子束在两极之电子束在两极之间的电场力的作用下从阴极间的电场力的作用下从阴极飞向阳极飞向阳极.这个管子叫做电子这个管子叫做电子射线管射线管.为了显示电子束运动为了显示电子束运动的情况的情况,管内装有长条形的荧管内装有长条形的荧光屏光屏,屏上的物质受到电子的屏上的物质受到电子的撞击时能够发光。撞击时能够发光。当电子射线管的周围不存在磁场时，当电子射线管的周围不存在磁场时， 电子的电子的运动轨迹运动轨迹是

3、是直线直线当电子射线管的周围存在磁场时，当电子射线管的周围存在磁场时，电子的电子的运动轨迹运动轨迹是是曲线曲线磁场对运动电荷有力的作用磁场对运动电荷有力的作用结论结论一、洛伦兹力一、洛伦兹力1、磁场对运动电荷有力的作用、磁场对运动电荷有力的作用,这个力叫做这个力叫做洛洛伦伦兹力兹力.2.洛伦兹力与安培力的关系：洛伦兹力与安培力的关系： 安培力是洛伦兹力的安培力是洛伦兹力的宏观表现。宏观表现。洛伦兹力是安培力的洛伦兹力是安培力的微观本质。微观本质。洛伦兹（洛伦兹（18531928）洛伦兹，荷兰物理学洛伦兹，荷兰物理学家，家，首先提出磁场对首先提出磁场对运动电荷有作用力的运动电荷有作用力的观点。观

4、点。 洛伦兹创立了洛伦兹创立了经典电子论，提出了经典电子论，提出了洛伦兹变换公式，洛伦兹变换公式，1902年与其学生塞曼年与其学生塞曼共同获得诺贝尔物理共同获得诺贝尔物理学奖。为纪念洛伦兹学奖。为纪念洛伦兹的卓著功勋，荷兰政的卓著功勋，荷兰政府决定从府决定从1945年起，年起，把他的生日定为把他的生日定为“洛洛伦兹节伦兹节”。u猜想：猜想：能不能用左手定则来判定能不能用左手定则来判定u推理：推理：我们曾经用左手定则判定安培力的方向大量定向我们曾经用左手定则判定安培力的方向大量定向 移动电荷所受洛伦兹力宏观表现为安培力，因此，移动电荷所受洛伦兹力宏观表现为安培力，因此， 可以用可以用左手定则左手

5、定则判定洛伦兹力的方向判定洛伦兹力的方向u验证：验证：尝试不同方向的磁场对电子束的不同影响，判断尝试不同方向的磁场对电子束的不同影响，判断 运动的电子束在各种方向的磁场中的受力方向运动的电子束在各种方向的磁场中的受力方向 洛仑兹力洛仑兹力F F洛洛的方向如何确定？的方向如何确定？思考思考vv1 1、伸开左手，使大拇指和其余四、伸开左手，使大拇指和其余四指垂直且处于同一平面内，把手放指垂直且处于同一平面内，把手放入磁场中，让磁感线垂直穿过手心，入磁场中，让磁感线垂直穿过手心，若四指指向若四指指向正电荷正电荷运动的方向，那运动的方向，那么拇指所指的方向就使正电荷所受么拇指所指的方向就使正电荷所受洛

6、伦兹力的方向。洛伦兹力的方向。 2 2、 如果运动的是如果运动的是负电荷负电荷，则四指，则四指指向指向负电荷负电荷运动的运动的反方向反方向，那么，那么拇指所指的方向就是负电荷所受拇指所指的方向就是负电荷所受洛伦兹力的方向。洛伦兹力的方向。FF课堂练习课堂练习: 1.1.判断下列粒子判断下列粒子刚进入刚进入磁场时所受的磁场时所受的洛伦兹力的方向洛伦兹力的方向. .-qv甲甲F-qv丙丙F垂直纸面向里垂直纸面向里+qv乙乙F+qv丁丁F垂直纸面向外垂直纸面向外小结小结1 1、洛伦兹力：运动电荷在磁场中受到的作用力、洛伦兹力：运动电荷在磁场中受到的作用力 安培力是洛伦兹力的宏观表现安培力是洛伦兹力的

7、宏观表现 2 2、洛伦兹力方向的判断：、洛伦兹力方向的判断： 左手定则左手定则 如果带电粒子射入匀强磁场时，初速度跟磁如果带电粒子射入匀强磁场时，初速度跟磁场方向垂直（如图所示），粒子在洛仑兹力的作场方向垂直（如图所示），粒子在洛仑兹力的作用下将做什么运动？用下将做什么运动？思考思考电子束的磁偏转电子束的磁偏转 图图2.4-2洛伦兹力演示仪洛伦兹力演示仪下图实验装置可以演示洛伦兹力的大小和方向。它由下图实验装置可以演示洛伦兹力的大小和方向。它由一个球形电子射线管和一组线圈组成。通过改变电子一个球形电子射线管和一组线圈组成。通过改变电子枪两极间的电压可以改变电子的速度；通过改变线圈枪两极间的电压

8、可以改变电子的速度；通过改变线圈中电流的强弱可以改变磁感应强度的大小。中电流的强弱可以改变磁感应强度的大小。 在演示仪中可以观察到，没有磁场时，电子束是直进的，外加磁场后，电子束的径迹变成圆形。磁场的强弱和电子的速度都能影响圆的半径。电子束的磁偏转电子束的磁偏转 显像管的工作原理显像管的工作原理 1、电子束是怎样实现偏转的？、电子束是怎样实现偏转的？ 思考与讨论思考与讨论2、在图、在图2.43中，如图所示中，如图所示 （1）要是电子打在）要是电子打在A点，偏转磁场点，偏转磁场应该沿什么方向？应该沿什么方向？ （2）要是电子打在）要是电子打在B点，偏转磁点，偏转磁场应该沿什么方向？场应该沿什么方向？ （3）要是电子束打在荧光屏上的）要是电子束打在荧光屏上的位置由中心位置由中心O逐渐向逐渐向A点移动，偏转点移动，偏转磁场应该怎样变化？磁场应该怎样变化？3、电子打在荧光屏上只能有一个亮点，为什么整个荧光屏都、电子打在荧光屏上只能有一个亮点，为什么整个荧光屏都能发光能？能发光能？ 科学漫步科学漫步科学足迹科学足迹随堂练习随堂练习1答：由现象知这束射线含有不答：由现象知这束射线含有不同的粒子。同的粒子。其中向左的射线为带其中向左的射线为带正电的粒子组成；正电的粒子组成；中间的射