运动电荷在磁场中受到的力_____磁场中的圆周运动

1、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电子射线管实验磁场对运动电磁场对运动电荷的作用力叫荷的作用力叫做做洛伦兹力洛伦兹力vfvfvfvfvfvfIF安安. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .安培力是洛伦兹安培力是洛伦兹力的力的宏观表现宏观表现洛伦兹力是安培洛伦兹力是安培力的力的微观本质微观本质一.洛伦兹力的方向、左手定则vvff一、洛伦兹力的方向vvBvff垂直纸面向外垂直纸面向外试判断下图中的带电粒子刚进入磁场时所受的洛伦兹力的方向试判断下图中的带电粒子刚进入磁场时所受

2、的洛伦兹力的方向 1 1、可见：以相同速度进入同一磁场的正负电荷受到的洛伦兹、可见：以相同速度进入同一磁场的正负电荷受到的洛伦兹力方向相反。力方向相反。2 2、安培力方向由左手定则判断。（我们知道安培力的方向既、安培力方向由左手定则判断。（我们知道安培力的方向既垂直于磁场方向，又垂直于电流方向，同样也用左手定则判断垂直于磁场方向，又垂直于电流方向，同样也用左手定则判断洛伦兹力洛伦兹力f f的方向）也是的方向）也是既垂直于磁场既垂直于磁场B B的方向又垂直于电荷运的方向又垂直于电荷运动速度动速度v v的方向的方向左手定则巩固练习试判断各图中带电粒子受洛伦兹力的方向，或带电粒子的电性、试判断各图中

3、带电粒子受洛伦兹力的方向，或带电粒子的电性、或带点粒子的运动方向。或带点粒子的运动方向。vffvv洛伦兹力方向垂直纸面向里洛伦兹力方向垂直纸面向外v1、洛伦兹力的方向垂直于、洛伦兹力的方向垂直于v和和B组成的平面。组成的平面。2、 洛洛伦伦兹力永远与速度方向垂直。兹力永远与速度方向垂直。3、洛、洛伦伦兹力对电荷不做功兹力对电荷不做功4、洛、洛伦伦兹力只改变速度的方向，不改变速度的大小。兹力只改变速度的方向，不改变速度的大小。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3.洛伦兹力的大小洛伦兹力的大小 若有一段长度为若有一段长度为L的通电导线，横截面积为的通电导线，横截面积为S，单位，

4、单位体积中含有的自由电荷数为体积中含有的自由电荷数为n，每个自由电荷的电量为，每个自由电荷的电量为q，定向移动的平均速率为定向移动的平均速率为v，将这段导线垂直于磁场方向放，将这段导线垂直于磁场方向放入磁感应强度为入磁感应强度为B的匀强磁场中。的匀强磁场中。 推导：推导：这段导体所受的安培力这段导体所受的安培力 ： I的微观表达式的微观表达式 ： 这段导体中含有的自由电荷数：这段导体中含有的自由电荷数： 每个自由电荷所受的洛伦兹力大小每个自由电荷所受的洛伦兹力大小 ：qvBnLSnqvSLBnLSBILnLSFf安F=BILI=nqsvN=nLsN=nLsvtvsv试判断下图中的带电粒子刚进入

5、磁场时所受的洛伦兹力的情况如何试判断下图中的带电粒子刚进入磁场时所受的洛伦兹力的情况如何 v0V/B V/B ，F F洛洛=0=0以初速度以初速度v v0 0做匀速直线运动做匀速直线运动二、洛伦兹力的大小我们知道：当电流方向跟磁场方向平我们知道：当电流方向跟磁场方向平行时安培力等于行时安培力等于02、当带电粒子的运动方向与磁场方向垂、当带电粒子的运动方向与磁场方向垂直时，洛伦兹力直时，洛伦兹力f最大最大；vqB二.洛伦兹力的大小洛伦兹力：洛伦兹力：F=qVB (V垂直垂直B）1、当一带正电、当一带正电q的粒子以速度的粒子以速度v沿螺线管中轴线进入沿螺线管中轴线进入该通电螺线管，若不计重力，则该

6、通电螺线管，若不计重力，则 A带电粒子速度大小改变；带电粒子速度大小改变；B带电粒子速度方向改变；带电粒子速度方向改变；C带电粒子速度大小不变；带电粒子速度大小不变；D带电粒子速度方向不变。带电粒子速度方向不变。CD3.5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qBmvr qBmvrT 22 TTt03602 rmvqvB/2 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yxLv30Ov3.5运动电荷在磁场中受到的力运动电荷在磁场中受到的力30vvf洛30df洛O3.5运动电荷在磁场中受到的力运动电荷在磁场中受到的力+ -

7、练习练习1OaRrRb2 vv电子束电子束解：RmvevB/2 有几何关系知：有几何关系知：Rr 2tan 磁感应强度的方向垂直直面向外磁感应强度的方向垂直直面向外U加速加速221mveU 解得：解得：2tan21 emUrB 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解：做出粒子运动轨迹如图。做出粒子运动轨迹如图。OypvOL粒子的运动半径：粒子的运动半径：由几何关系知：由几何关系知： L/2sinr 由上式解得：由上式解得：BLvmq/sin2/0 qBmvr/0 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yxv30OvLMNrrP3.5运动电荷在磁场中受到的力运动

8、电荷在磁场中受到的力解：做两条速度的延长线交于做两条速度的延长线交于M点，点，过过M点做角平分线交点做角平分线交y轴轴N点，以点，以N为圆心以为圆心以r为半径做圆，切于两为半径做圆，切于两速度线，切点分别为速度线，切点分别为O、P根据几何关系：根据几何关系：3/Lr 质点圆周运动半径：质点圆周运动半径：mv/qBr 由上式解得：由上式解得：qLmvB/3 yxv30OvLMNrrP3.5运动电荷在磁场中受到的力运动电荷在磁场中受到的力小结：小结：若已知入射点、出射点及入射方向、出射方向，可通过入射点和若已知入射点、出射点及入射方向、出射方向，可通过入射点和出射点做垂直于入射方向和出射方向的直线

9、，两直线的交点，即出射点做垂直于入射方向和出射方向的直线，两直线的交点，即为圆周的圆心。为圆周的圆心。 若已知入射点、出射点及入射方向，可通过入射点做入射线的垂线，若已知入射点、出射点及入射方向，可通过入射点做入射线的垂线，连接入射点和出射点，作此连线的垂直平分线，两垂线的交点，即为连接入射点和出射点，作此连线的垂直平分线，两垂线的交点，即为圆周的圆心。圆周的圆心。 根据几何关系确定圆心根据几何关系确定圆心圆周上任意两点连线的中垂线过圆心圆周上任意两点连线的中垂线过圆心圆周上两条切线夹角的平分线过圆心圆周上两条切线夹角的平分线过圆心过切点作切线的垂线过圆心过切点作切线的垂线过圆心1.2.3.三

10、. 电视显像管的工作原理主要构造:电子枪（阴极）、偏转线圈、荧光屏等1若要使电子束在水平方向偏离中心，打在荧光屏上若要使电子束在水平方向偏离中心，打在荧光屏上的点，偏转磁场应该沿什么方向？的点，偏转磁场应该沿什么方向？若要使电子束打在点，磁场应该沿什么方向？若要使电子束打在点，磁场应该沿什么方向？若要使电子束打在荧光屏上的位置由逐渐向若要使电子束打在荧光屏上的位置由逐渐向点移动，偏转磁场应该怎样变化？点移动，偏转磁场应该怎样变化？原理：原理： 应用电子束磁偏转的道理应用电子束磁偏转的道理六 电视显像管的工作原理洛伦兹力和电场力的区别：洛伦兹力和电场力的区别：电荷在电场中一定受到电场力的作用，与其电荷在电场中一定受到电场力的作用，与其运动状态无关；而电荷在磁场中不一定受到磁运动状态无关；而电荷在磁场中不一定受到磁场力作用，只有相对于磁场运动且运动方向与场力作用，只有相对于磁场运动且运动方向与磁场方向不平行的电荷才受磁场力作用。磁场方向不平行的电荷才受磁场力作用。2.大小：大小：F电电Eq, F洛洛=Bqvsin。3.电荷所受电场力方向总是平行于电场线的切电荷所受电场力方向总是平行于电场线的切线方