运动电荷在磁场中受到的力精品课件

3.5运动电荷在磁场中受到的力学习目标：1、会用左手定则判断洛伦兹力的方向2、会计算洛伦兹力的大小3、知道电视显像管的基本构造及工作的基本原理复习回顾方向:IB30°IB2、运用左手定则判断安培力的方向安培力1、磁场对通电导线的作用力大小:FF左手定则B和I之间的方向夹角

电流是如何形成的？思考磁场对通电导线（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？磁场可能对运动电荷有力的作用。电荷的定向移动形成的阴极射线管阴极阳极荧光屏狭缝若在阴阳两极间加上一高电压，阴极中的炽热的金属丝发射出的电子束，将在荧光屏上激发出荧光。演示实验：阴极射线管1、当电子射线管的周围不存在磁场时，电子的运动轨迹是直线2、当电子射线管的周围存在磁场时，电子的运动轨迹是曲线磁场对运动电荷有力的作用结论实验现象：一、洛伦兹力1、运动电荷在磁场中受到的力称为洛仑兹力.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。洛伦兹力是安培力的微观本质。洛伦兹（1853—1928）洛伦兹，荷兰物理学家，首先提出磁场对运动电荷有作用力的观点。洛伦兹创立了经典电子论，提出了洛伦兹变换公式，1902年与其学生塞曼共同获得诺贝尔物理学奖。为纪念洛伦兹的卓著功勋，荷兰政府决定从1945年起，把他的生日定为“洛伦兹节”。猜想：能不能用左手定则来判定？推理：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，因此，可以用左手定则判定洛伦兹力的方向。洛仑兹力F洛的方向如何确定？思考3、洛伦兹力的方向----左手定则v1、伸开左手，使大拇指和其余四指垂直且处于同一平面内，把手放入磁场中，让磁感线穿过手心，使四指指向正电荷运动的方向，那么拇指所指的方向就使正电荷所受洛伦兹力的方向。2、如果运动的是负电荷，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。FFv洛伦兹力的方向：vF洛vF洛思考与讨论如图所示，若将电荷的运动方向和磁场的方向同时反向，则洛伦兹力的方向是不是也跟着反向？结论：当电荷的运动方向和磁场方向同时反向时，洛伦兹力方向不变。vF洛1、下列各图中带电粒子刚刚进入磁场，试判断这时粒子所受洛伦兹力的方向×××××××××+×××××××××VV+VVV+VFL+V垂直纸面向外垂直纸面向里+VFLFLFLFL=0FL=0课堂练习:通电导线在磁场中所受的安培力就是洛伦兹力的宏观表现。思考与讨论洛伦兹力的大小又与什么因素有关？

既然安培力是导体中所有运动电荷所受洛伦兹力的宏观表现。安培力大小等于各个带电粒子所受洛伦兹力的合力。我们如何由F＝BIL推导出单个粒子所受洛伦兹力的大小公式？说说你的大致思路。vF洛伦兹力大小的推导：s

若导体单位体积内有n个带电粒子，粒子的电荷量为q，定向移动速度为v，导体横截面积为S，则导体中电流为导体长度为L，则导体中带电粒子个数为

若把上述导体垂直放入磁感强度为B的匀强磁场中，安培力大小等于各个带点粒子所受洛伦兹力的合力，则每个粒子所受洛伦兹力大小为vLIS

I=nqvSN=nSL(vB)洛仑兹力的特点1、洛伦兹力的大小：（1）v∥B，F洛=0；（2）v⊥B，F洛=qvB2、洛伦兹力的方向：F洛⊥BF洛⊥vF洛⊥v、B平面3、洛伦兹力的效果：只改变运动电荷速度的方向，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！（3）v与B成θ时，F洛=qvBsinθv⊥v∥小结1、洛伦兹力：安培力是洛伦兹力的宏观表现2、洛伦兹力方向的判断：左手定则F⊥V，F⊥B，F⊥V、B

所在的平面负电荷的方向与正电荷的相反3、洛伦兹力的大小：VB运动电荷在磁场中受到的作用力

电荷在电场中一定要受到电场力的作用运动电荷在磁场中不一定要受到洛伦兹力的作用电场力F=qE洛伦兹力F=qvB电场力方向与电场方向平行洛伦兹力方向与磁场方向垂直电场力对运动的电荷不一定做功洛伦兹力对运动的电荷一定不做功思考与讨论你能指出电场和磁场对电荷作用力的不同吗？1、大小的不同：2、方向的不同：3、作用关系的不同：4、做功的不同：电视显像管的工作原理电视显像管应用了电子束在磁场中的偏转原理。电子束射向荧光屏就能发光，一束电子束只能使荧光屏上的一个点发光，而通过偏转线圈中磁场的偏转就可以使整个荧光屏发光。显像管的工作原理

1、电子束是怎样实现偏转的？思考与讨论2、在图2.4－3中，如图所示（1）要是电子打在A点，偏转磁场应该沿什么方向？（2）要是电子打在B点，偏转磁场应该沿什么方向？（3）要是电子束打在荧光屏上的位置由中心O逐渐向A点移动，偏转磁场应该怎样变化？3、电子打在荧光屏上只能有一个亮点，为什么整个荧光屏都能发光能？电视显像管中的扫描在电视显像管的偏转区中存在水平方向和竖直方向强弱和方向都在不断变化的偏转磁场，于是，电子枪发出的电子束在荧光屏上的发光点不断移动，对图像进行扫描，扫描的路线如图所示，从a开始，逐行进行，直到b，且每秒要进行50场扫描，结果，我们就感觉到荧光屏上整个都发光了。

1、带电量为＋q的粒子，在匀强磁场中运动，下面说法正确的是（）

A、只要速度大小相同，所受的洛伦兹力就相同

B、如果把＋q改为－q，且速度反向大小不变，则所受的洛伦兹力大小、方向均不变

C、只要带电粒子在磁场中运动，就一定受洛伦兹力作用

D、带电粒子受洛伦兹力小，则该磁场的磁感应强度小B迁移运用2、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BDC

3、一长直螺线管通有交流电，一个电子以速度v沿着螺线管的轴线射入管内，则电子在管内的运动情况是：(

)A、匀加速运动

B、匀减速运动

C、匀速直线运动

D、在螺线管内来回往复运动4.以下说法正确的是()A.电荷处于磁场中一定受到洛伦兹力B.运动电荷在磁场中一定受到洛伦兹力C.洛伦兹力对运动电荷一定不做功D.洛伦兹力可以改