高中物理 选择性必修二 磁场对运动电荷的作用力 课件

1、12. 磁场对运动电荷的作用力第一章 安培力与洛伦兹力人大附中深圳学校 丁晓坤温故知新磁场对通电导线的作用力安培力： 安培力方向的判断：左手定则 安培力大小的计算：F=BIL (BI)F=0 (BI)F=BILsin (B与I夹角为)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，由此你想到了什么？【猜想】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产生的电流是如何形成的？温故知新电流探究1：磁场对运动电荷是否有力的作用?实验探究电子束在磁场中偏转探究1：磁场对运动电荷是否有力的作用?实验现象 在没有外磁场时，电子束沿直线运动；将磁铁N极靠近阴极射线管，发现电子

2、束运动轨迹发生了弯曲。 实验结论 磁场对运动电荷有力的作用。 实验探究电子束在磁场中偏转洛伦兹（1853 1928）1. 运动电荷在磁场中受到的力，称为洛伦兹力。2. 洛伦兹力与安培力的关系： 安培力是洛伦兹力的宏观表现安培力洛伦兹力磁场对电流的作用磁场对运动电荷的作用因果宏观表现一. 洛伦兹力微观探究2：洛伦兹力的方向和什么有关？实验探究电子束在磁场中偏转探究2：洛伦兹力的方向和什么有关？实验现象 改变磁场方向，电子束的偏转方向也发生变化，说明了洛伦兹力方向发生变化。 实验结论 洛伦兹力方向与磁场方向有关。 实验探究电子束在磁场中偏转洛伦兹力的方向的判断：左手定则1、 伸开左手，使拇指和其余

3、四个手指垂直且处于同一平面内，让磁感线垂直穿过手心，使四指指向正电荷运动的方向，这时拇指所指的方向就是正电荷所受洛伦兹力的方向 。2、若是负电荷，则四指指向负电荷运动的反方向，那么拇指所指的方向就是负电荷所受洛伦兹力的方向。F二. 洛伦兹力的方向vFvvF练习：试判断下列图中各带电粒子所受洛伦兹力的方向.带电粒子的电性或带电粒子的运动方向.vFFv粒子垂直于纸面向里运动所受洛伦兹力垂直于纸面向外二. 洛伦兹力的方向洛伦兹力既跟磁场方向垂直FB，又跟电荷的运动方向垂直Fv，故洛伦兹力的方向总是垂直于磁感线和运动电荷所在的平面，即：F（B与v平面）vvFF二. 洛伦兹力的方向Fv：洛伦兹力只改变运

4、动电荷速度的方向，不改变运动电荷速度的大小。重要结论：洛伦兹力永远不做功！如何由安培力表达式推导出来？设有一段长为L，横截面积为S的直导线，电流大小为I，单位体积内的自由电荷数为n，每个自由电荷的电荷量为q，自由电荷定向移动的速率为v。这段通电导线垂直磁场方向放入磁感应强度为B的匀强磁场中，求IFvvvv（1）通电导线所受的安培力（2）通电导线中的电流（3）这段导线内的自由电荷数（4）每个电荷所受的洛伦兹力三. 洛伦兹力的大小v问题若粒子不垂直射入磁场，粒子受到的洛伦兹力又如何呢 ？F=qvB (v垂直B）B1B2课后思考：还可以分解v三. 洛伦兹力的大小洛伦兹力的表达式总结 =0时（ vB

5、）：F洛=0； =90时（vB）：F洛=qvBv与B成时，F洛=qvBsin三. 洛伦兹力的大小四. 电子束的磁偏转1、如果要是电子束在水平方向偏离中心，打在荧光屏上的A点，偏转磁场应该沿什么方向？2、电子束打在荧光屏上的B点，偏转磁场的方向？3、使电子束打在荧光屏上的位置由B逐渐向A移动，偏转磁场应怎样变化？显像管原理示意图俯视图四. 电子束的磁偏转实际上，在偏转区的水平方向上和竖直方向上都有偏转磁场，其方向、强弱都在不断变化，因此电子束打在荧光屏上的光点就像图中那样不断移动，这在显示技术中叫做扫描显像管原理示意图俯视图四. 电子束的磁偏转实际上，在偏转区的水平方向上和竖直方向上都有偏转磁场，其方向、强弱都在不断变化，因此电子束打在荧光屏上的光点就像图中那样不断移动，这在显示技术中叫做扫描四. 电子束的磁偏转课堂小结