探究洛伦兹力-沪科版

5.5

探究洛伦兹力第五章磁场与盘旋加速器第1页第五章磁场与盘旋加速器一、一个有趣自然现象在地球南极和北极经常出现极光南极光北极光如此绚丽多彩极光是什么原因引发呢科学告诉我们：极光产生与地磁场对来自太空高速带电粒子作用相关第2页第五章磁场与盘旋加速器电流是由电荷定向移动形成；磁场对通电导体有安培力作用

。由此能够推断：磁场对通电导体安培力是由作用在运动电荷上力引发第3页第五章磁场与盘旋加速器1892年，荷兰物理学家洛伦兹就研究了磁场对运动电荷作用力问题。为了纪念洛伦兹对物理学贡献，物理学中将这种力称为洛伦兹力（Lorentzforce）。洛伦兹，(H．A．Lorentz,1853～1928)

洛伦兹力是矢量？还是标量？矢量第4页第五章磁场与盘旋加速器二、洛伦兹力方向第5页第五章磁场与盘旋加速器观察与思索：1、在没有外加磁场时，电子束运动径迹是怎样？第6页第五章磁场与盘旋加速器观察与思索：2、将磁铁靠近阴极射线管，电子束运动径迹有没有改变？怎样改变？第7页第五章磁场与盘旋加速器观察与思索：3、改变磁场方向，电子束运动径迹又将怎样改变？第8页第五章磁场与盘旋加速器安培力方向是跟电流和磁场方向垂直。I你能由此推断出洛伦兹力方向吗？第9页第五章磁场与盘旋加速器洛仑兹力方向跟电荷运动方向和磁场方向垂直。判定方法洛伦兹力方向符合左手定则：——伸开左手，使大拇指跟其余四指垂直，且处于同一平面内，把手放入磁场中，磁感线垂直穿过手心，四指指向正电荷运动方向，那么，拇指所指方向就是正电荷所受洛伦兹力方向．若是负电荷运动方向，那么四指应指向其反方向第10页第五章磁场与盘旋加速器【例题1】判断图中带电粒子所受洛仑兹力方向：ffff【例题2】依运动轨迹，判断图中带电粒子电性。V第11页第五章磁场与盘旋加速器三、洛伦兹力大小设:导线内单位体积内电荷数为n，每个电荷电量为q，电荷定向运动速度为v，阴影部分导线内电荷数为N导线中电流所受到安培力运动电荷总数单个运动电荷所受到作用力即f=qvB截面A截面BLI=nqsvF=BIL=BnqsvLN=nsLf=F/N第12页第五章磁场与盘旋加速器f=qvB

此公式适合用于速度方向与磁场方向垂直情况单位：洛伦兹力f

牛顿（N）磁感应强度B特斯拉（T）带电量q

库仑（C）速度v米/秒（m/s）适用范围当电荷运动方向与磁场方向平行（v//B)时，电荷不受洛伦兹力作用，即f=0注意第13页第五章磁场与盘旋加速器【例题3】在一竖直平面内有一质量为m，带电量为q带电小球，以速率v垂直进入如图所表示匀强磁场中，恰好做匀速直线运动．求：磁场磁感应强度及带电小球电性．【理论描述】

1.安培力是洛伦兹力宏观表现；

2.洛伦兹力是安培力微观本质。F=BIL与f=qvB关系第14页第五章磁场与盘旋加速器【例题4】为使从电子枪发射电子（质量m、电量e、初速度为零）能沿入射方向经过相互垂直匀强电场（场强为E）和匀强磁场（磁感强度为B）区域，对电子加速电压为______Bv0U电子枪第15页小结洛伦兹力概念：运动电荷在磁场中受到作用力。

通电导线在磁场中所受到安培力是大量运动电荷所受洛伦兹力宏观表现。洛伦兹力方向由左手定则判定1、正电荷运动方向与电流方向相同，负电荷运动方向与电流方向相反。2、洛伦兹力垂直于ν与Β所在平面第五章磁场与盘旋加速器第16页洛伦兹力大小

1.当电荷运动方向与磁场方向垂直（v⊥B）时，f=qvB.