（运动电荷在磁场中受到的力）人教版高中物理选修3-1教学课件

1、讲解人：精品课件 时间：2020.5.20MENTAL HEALTH COUNSELING PPT第三章 磁场 第5节 运动电荷在磁场中受到的力 人教版高中物理选修3-1第一页，共二十二页。课堂导入第二页，共二十二页。冰岛的极光“太阳粒子”受到了什么力的作用，这种力的方向和大小是怎样的？课堂导入第三页，共二十二页。I推理与猜想：磁场对运动电荷会有作用力吗？一、洛伦兹力的方向第四页，共二十二页。一、洛伦兹力的方向第五页，共二十二页。电子流的偏转说明了什么？电子流偏转方向的改变说明了什么？思考电子流受到磁场的作用力，该力的方向与磁场方向有关.一、洛伦兹力的方向第六页，共二十二页。1.定义：运动电荷

2、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：安培力洛伦兹力磁场对电流的作用磁场对运动电荷的作用因果微观原因宏观表现一、洛伦兹力的方向第七页，共二十二页。3.洛伦兹力的方向-左手定则v(1)伸开左手，使拇指和其余四指垂直且处于同一平面内，让磁感线穿入掌心，使四指指向正电荷运动的方向，这时拇指所指的方向就是运动的正电荷所受洛伦兹力的方向.(2)负电荷受力的方向与正电荷受力的方向相反.FFv大拇指跟四指垂直共面磁感线穿过掌心四指:正电荷的运动方向(负电荷运动的反方向）拇指:洛伦兹力方向一、洛伦兹力的方向第八页，共二十二页。Vv1v2VBBF+F4.洛伦兹力F与v、B三者之间的方向关系+F

3、既与B垂直又与v垂直，即垂直于B和v所确定的平面，但B与v不一定垂直.一、洛伦兹力的方向第九页，共二十二页。q竖直向上竖直向上垂直纸面向里 垂直纸面向外判断下列粒子进入磁场时所受的洛伦兹力的方向 【学以致用】第十页，共二十二页。设有一段长为L，横截面积为S的直导线，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（1）电流强度I.（2）通电导线所受的安培力.（3）这段导线内的自由电荷数.（4）每个电荷所受的洛伦兹力.二、洛伦兹力的表达式第十一页，共二十二页。F解：(1)通电导线中的电流(2)通电导线所受

4、的安培力(3)这段导线内的自由电荷数(4)每个电荷所受的洛伦兹力单位：F(N)，q(C)，v(m/s), B(T)Ivvvv(适用条件：速度方向与磁场方向垂直)二、洛伦兹力的表达式第十二页，共二十二页。V【想一想】若此电子的运动方向与磁场不垂直，则电子受所受洛伦兹力的大小又是怎样的呢？B1B2B二、洛伦兹力的表达式第十三页，共二十二页。VBF根据洛伦兹力的方向与带电粒子运动方向的关系，请你推测：洛伦兹力对带电粒子的速度有什么影响？洛伦兹力对带电粒子做的功是多少？【思考讨论】第十四页，共二十二页。2方向洛伦兹力的方向总是垂直于B和v确定的平面洛伦兹力的一个重要特点就是对带电粒子不做功，即它只会改

5、变速度的方向而不会改变速度的大小对洛伦兹力的理解1.大小只有运动(v0)的电荷才受洛伦兹力，静止电荷(v=0)不受洛伦兹力。电荷垂直磁场(vB)运动时，洛伦兹力最大，平行磁场(vB)运动时不受洛伦兹力.【归纳总结】第十五页，共二十二页。【例1】.电子以初速度v垂直进入磁感应强度为B的匀强磁场中,则( )A.磁场对电子的作用力始终不变B.磁场对电子的作用力始终不做功C.电子的速度始终不变D.电子的动能始终不变BD典型例题第十六页，共二十二页。主要构造:电子枪（阴极）、偏转线圈、荧光屏等显像管三：电视显像管的工作原理第十七页，共二十二页。【思考与讨论】（1）要使电子打在A点,偏转磁场应该沿什么方向

6、?（2）要使电子打在B点,偏转磁场应该沿什么方向?垂直纸面向外垂直纸面向里三：电视显像管的工作原理第十八页，共二十二页。（3）要使电子从A点向B点逐渐移动,偏转磁场应该怎样变化？先垂直纸面向外并逐渐减小,后垂直纸面向里并逐渐增大.三：电视显像管的工作原理第十九页，共二十二页。【例2】.一初速度为零的质子（质量m=1.6710-27kg，电荷量q=1.610-19C）经过电压3340V的电场加速后，垂直进入磁感应强度为5.010-4T的匀强磁场中，质子所受到的洛伦兹力是多大？解：由动能定理： 则质子所受洛伦兹力典型例题第二十页，共二十二页。洛伦兹力方向大小应用判断方法：特点：大小公式：公式推导电视机显像管的原理：左手定则总垂直于B、v确定的平面电子束的磁偏转课堂小结第二