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文档简介
1、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:FF电流是如何形成的?电流是如何形成的?BIF磁场对通电导线(电流)有力的作用,而电流是电荷磁场对通电导线(电流)有力的作用,而电流是电荷的定向运动形成的,由此你会想到了什么?的定向运动形成的,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。导体中的电流是由电荷的定向移动定向移动产生的 3.5 运动电荷在磁场中受到的力运动电荷在磁场中受到的力阴极阴极阳极阳极狭缝狭缝荧光荧光板板电子电子束束实验: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作用。 实验验证实验验证当电
2、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是直线直线当电子射线管的周围存在磁场当电子射线管的周围存在磁场时,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1 1、运动电荷在磁场中受到的力、运动电荷在磁场中受到的力称为称为洛洛伦伦兹力兹力. .一、洛伦兹力一、洛伦兹力洛伦兹(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
3、,洛伦兹变换公式,19021902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19451945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”。1 1、运动电荷在磁场中受到的力、运动电荷在磁场中受到的力称为称为洛洛伦伦兹力兹力. .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。一、洛伦兹力一、洛伦兹力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
4、定?u推理:推理:我们曾经用左手定则判定安培力的方向。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,大量定向移动电荷所受洛伦兹力宏观表现为安培力,因此,可以用因此,可以用左手定则左手定则判定洛伦兹力的方向。判定洛伦兹力的方向。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v(1)(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,把手指垂直且处于同一平面内,把手放入磁场中,让磁感线穿入手心,放入磁场中,让磁感线穿入手心,使四指指向使四指指向正电荷正电荷运动的方向,运动的方向,那么拇指所指的方向就使正电荷那么拇
5、指所指的方向就使正电荷所受洛伦兹力的方向。所受洛伦兹力的方向。 (2) (2) 如果运动的是如果运动的是负电荷负电荷,则四,则四指指向指指向负电荷负电荷运动的运动的反方向反方向,那么拇指所指的方向就是负电那么拇指所指的方向就是负电荷所受洛伦兹力的方向。荷所受洛伦兹力的方向。FFvNS下图中电子束的偏转方向?下图中电子束的偏转方向?实验验证:实验验证:SN 实验事实证明左手定则适用于洛伦兹力方向的判定。实验事实证明左手定则适用于洛伦兹力方向的判定。下图中电子束的偏转方向?下图中电子束的偏转方向?实验验证:实验验证:垂直纸面向里垂直纸面向里垂直纸面向外垂直纸面向外FFFF洛伦兹力大小可能会与哪些因
6、素洛伦兹力大小可能会与哪些因素有关有关?当电荷运动方向跟磁场方向垂直时当电荷运动方向跟磁场方向垂直时洛伦兹力的大小跟三个因素相关洛伦兹力的大小跟三个因素相关:1.磁感应强度磁感应强度B2.电荷量电荷量q3.电荷运动快慢电荷运动快慢v二、洛伦兹力的大小二、洛伦兹力的大小vvvv设有一段长为设有一段长为L,横截,横截面积为面积为S的直导线,单位的直导线,单位体积内的自由电荷数为体积内的自由电荷数为n,每个自由电荷的电荷量为每个自由电荷的电荷量为q,自由电荷定向移动的,自由电荷定向移动的速率为速率为v.这段通电导线垂这段通电导线垂直磁场方向放入磁感应强直磁场方向放入磁感应强度为度为B的匀强磁场中,求
7、的匀强磁场中,求洛伦兹力洛伦兹力二、洛伦兹力的大小二、洛伦兹力的大小IFvvvv(1)通电导线中的电流通电导线中的电流(2)通电导线所受的安培力通电导线所受的安培力(3)这段导线内的自由电荷数这段导线内的自由电荷数(4)每个电荷所受的洛伦兹力每个电荷所受的洛伦兹力qvBnSLLnqvSBNFF)(安洛nSLN nqvSI LnqvSBBILF)(安qvBF洛电荷量为电荷量为q的粒子以速度的粒子以速度v运动时运动时,如果速度方向与磁感应强度方向如果速度方向与磁感应强度方向垂直垂直,那么粒子所受的洛伦兹力为那么粒子所受的洛伦兹力为(v垂直垂直B)二、洛伦兹力的大小二、洛伦兹力的大小问题问题:若带电
8、粒子不垂直射入磁若带电粒子不垂直射入磁场场,粒子受到的洛伦兹力又如何呢粒子受到的洛伦兹力又如何呢?VV(vB)(vB)特例特例: :qvBF 洛0洛F当运动电荷的速度当运动电荷的速度v v方向与磁感应强方向与磁感应强度度B B方向的夹角为方向的夹角为,电荷所受的洛伦兹,电荷所受的洛伦兹力大小为力大小为 二、洛伦兹力的大小二、洛伦兹力的大小sinqvBF 洛 2 2:为了研究某种放射源发出的未知射线,:为了研究某种放射源发出的未知射线,物理探究者把放射源置于匀强磁场中,射物理探究者把放射源置于匀强磁场中,射线分裂成线分裂成a a、b b、c c三束,请分析三束射线的三束,请分析三束射线的电性。电性。课堂练习课堂练习: :带正电带正电带负电带负电不带电不带电三、显像管的工作原理三、显像管的工作原理小结小结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
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