四、磁场对运动电荷的作用

1、2.4 2.4 磁场对运动电荷的作用磁场对运动电荷的作用电动机1.什么是电动机？ 将电能转化为动能的机械2.工作原理：电动机在安培力作用下运动3.结构：定子+转子IBFIBF判定以下通电导线所受安培力的方向判定以下通电导线所受安培力的方向 电流是如何形成的？电流是如何形成的？ 电流是电荷的定向运动形成的，而磁场对电流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？（通电导线）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。一、洛伦兹力一、洛伦兹力用阴极射线管研究磁场对运动电荷的作用用阴极射线管研究磁场对运动电荷的作用

2、实验验证实验验证: 当电子射线管的周围当电子射线管的周围没有磁场没有磁场时，电子的时，电子的运动运动轨迹是直线轨迹是直线 当电子射线管的周围当电子射线管的周围存在磁场存在磁场时，电子的时，电子的运动运动轨迹是曲线轨迹是曲线1 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仑兹力洛仑兹力。2 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，荷兰物理学家，诺贝尔物理学奖得主结论结论: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

3、理：推理：我们曾经用左手定则判定安培力的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，因此表现为安培力，因此, ,可以用可以用左手定则左手定则判定洛判定洛伦兹力的方向伦兹力的方向F F洛洛方向如何确定？方向如何确定？二、洛仑兹力的方向二、洛仑兹力的方向FVNSF F洛洛方向如何确定？方向如何确定？二、洛仑兹力的方向二、洛仑兹力的方向FVNS 伸开左手，使大拇指和其伸开左手，使大拇指和其余四指垂直且处于同一平面余四指垂直且处于同一平面内，把手放入磁场中，内，把手放入磁场中，让磁让磁感线垂直穿过手心，并使四感线垂直穿过手心，并使

4、四指指向指指向正电荷正电荷运动的方向，运动的方向，那么大拇指所指的方向就使那么大拇指所指的方向就使正电荷所受洛伦兹力的方向正电荷所受洛伦兹力的方向。 v 如果运动的是如果运动的是负电荷负电荷，则则四指指向负电荷运动的反四指指向负电荷运动的反方向方向，那么拇指所指的方向，那么拇指所指的方向就是负电荷所受洛伦兹力的就是负电荷所受洛伦兹力的方向。方向。F洛伦兹力的适用条件：洛伦兹力的适用条件：当速度当速度V V的方向与磁感应强度的方向与磁感应强度B B的方向平行时：的方向平行时：F0只有运动电荷才可能受到洛伦兹力的作用。只有运动电荷才可能受到洛伦兹力的作用。电子束的磁偏转电子束的磁偏转 洛伦兹力演示

5、仪洛伦兹力演示仪 在演示仪中可以观察到，没有磁场时，电子束是直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。强弱和电子的速度都能影响圆的半径。显像管的工作原理显像管的工作原理 1. 1.电子束是怎样实现电子束是怎样实现偏转的？偏转的？ 2.2.如图所示如图所示 ：(1)(1)要使电子束打在要使电子束打在A A点，点，偏转磁场应该沿什么方向？偏转磁场应该沿什么方向？(2)(2)要使电子束打在要使电子束打在B B点，偏转磁场应该沿什么方向？点，偏转磁场应该沿什么方向？(3)(

6、3)要使电子束打在荧光屏上的位置由中心要使电子束打在荧光屏上的位置由中心O O逐渐向逐渐向A A点点移动，偏转磁场强弱应该怎样变化？移动，偏转磁场强弱应该怎样变化？答：由现象知这束射线含有不同答：由现象知这束射线含有不同的粒子。的粒子。其中向左的射线为带正其中向左的射线为带正电的粒子组成；电的粒子组成；中间的射线为不中间的射线为不带电粒子组成；带电粒子组成；向右的射线为带向右的射线为带负电的粒子组成。负电的粒子组成。巩固练习巩固练习2答：甲答：甲 竖直向上；乙竖直向上；乙 竖直向下；丙竖直向下；丙 垂直纸面向外；垂直纸面向外；丁丁 垂直纸面向里。垂直纸面向里。巩固练习巩固练习3答：带电粒子在磁场中径迹弯曲、成螺旋形是由于答：带电粒子在磁场中径迹弯曲、成螺旋形是由于受到洛伦兹力的作用而使运动方向发生改变造成的。受到洛伦兹力的作用而使运动方向发生改变造成的。两个运动的具有相反电荷