磁场对运动电荷的力+高二下学期物理人教版（2019）选择性必修第二册

第一章

安培力和洛伦兹力01洛伦兹力方向03洛伦兹力的实际应用第2节

磁场对运动电荷的作用力02洛伦兹力大小磁场对通电导线（电流）能够产生安培力导体中的电流是由电荷的定向移动产生问题：磁场是否对运动电荷有力的作用？×

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××BqILF安新课导入洛伦兹力及其方向PART01

实验现象：1、没磁场，沿直线运动；2、加垂直磁场时，运动轨迹发生弯曲；3、磁场反向时，轨迹弯曲方向反向。结论：1、磁场对运动电荷有力的作用；2、磁场对运动电荷力的方向与磁场方向有关。阴极射线在磁场中的偏转

011、定义：运动电荷在磁场中受到的作用力，叫洛伦兹力2、洛伦兹力与安培力的关系（1）洛伦兹力是磁场对单个运动电荷的

作用力，是安培力的微观本质。（2）安培力是磁场对大量定向移动电荷

的总作用力，是洛伦兹力的宏观体现。洛伦兹力

02注意：磁场对静止的电荷无洛伦兹力作用。洛伦兹力方向和磁场方向关系具体如何？怎样判断呢？实验现象表明：洛伦兹力的方向同样可以用左手定则判定。洛伦兹力的方向

03猜想：洛伦兹力和安培力的本质相同，方向判断也满足左手定则。二1、左手定则：伸开左手，大拇指和其余四指垂直且都与手掌共面，让磁感线从掌心进入，并使四指指向正电荷运动方向(或负电荷运动反方向），这时大拇指所指就是该电荷受到的洛伦兹力方向。左手定则

04（1）F洛始终和速度v垂直，洛伦兹力对运动电荷不做功；（2）F洛只改变电荷速度方向，不改变电荷速度大小。（2）无论v和B是否垂直，都有F洛⊥Bv平面2、洛伦兹力方向：（1）F洛方向决定因素：B、v方向和电荷q的正负3、洛伦兹力作用效果：F×××

×××

×××

+VF•••••••••

+V-V﹢V+VF=0+V垂直纸面向里垂直纸面向里垂直纸面向里洛伦兹力方向判断05﹢V垂直纸面向里F洛方向由B、v方向和电荷q的正负三个因素决定，“一反则反，二反则同，三反则反”洛伦兹力的大小PART02一段长度为L的通电导线，横截面积为S，单位体积中自由电荷数为n，自由电荷电量为q，定向移动平均速率为v，导线垂直磁场方向放入磁感应强度为B的匀强磁场中,则洛伦兹力大小为？则每个自由电荷所受的洛伦兹力大小：

这段导体所受安培力：F安=BIL导体自由电荷总数：N=nLS电流I的微观表达式：I=nqvS洛伦兹力公式推导01（2）若电荷运动方向v与磁场B夹角为θ时,F洛=BqvsinθvB∥B┴vv┴v∥（1）电荷运动方向v与磁场方向B垂直时,F洛＝Bqv（3）电荷运动方向v与磁场方向B平行时,或v=0:

F洛＝0洛伦兹力公式02【例题】质子质量为1.67×10-27kg、电荷量为1.6×10-19C，以5×105m/s的初速度沿与磁场垂直的方向射入磁感应强度为0.2T的匀强磁场。求∶粒子所受的重力和洛伦兹力的大小之比；解：质子重力为G=mg=1.64×10-26N质子受到的洛伦兹力为F=Bqv=1.6×10-14N

基本粒子：电子、质子、α粒子、正负离子洛伦兹力远大于重力，与洛伦兹力相比重力都可忽略。基本粒子的洛伦兹力大小03带电小球、液滴、尘埃等，一般都考虑重力。洛伦兹力和电场力的比较04电场力洛伦兹力产生条件放入其中电荷都有作用运动电荷且v与B不平行的电荷方向与电场E方向相同或相反与B、V平面垂直方向大小EqBqvsinθ做功情况可正功可负功也可不做功不做功洛伦兹力的实际应用PART03一、磁偏转：粒子在磁场中运动时，受到与速度方向垂直的洛伦兹力的作用，从而发生的偏转。二、电视显像管1、主要构造:（1）电子枪:发射电子（2）偏转线圈：产生垂直纸面的偏转磁场。（3）荧光屏：被电子束撞击时发光。×××××××××××ו•••••••••••

2、电偏转和磁偏转比较

（1）磁偏转：偏转后动能不变，偏转慢，偏转率大，电视机显示屏

（2）电偏转：偏转后动能变化，偏转快，偏转率小，适用于示波器电子束的磁偏转01（1）要使电子打在O点,偏转磁场大小如何?（2）要使电子打在A点,偏转磁场应该沿什么方向?（3）要使电子打在B点,偏转磁场应该沿什么方向?（4）要使电子从A点向B点逐渐移动,偏转磁场应该怎样变化？垂直纸面向外先垂直纸面向外并逐渐减小,后垂直纸面向里并逐渐增大。垂直纸面向里B=0电子束的磁偏转效果02（1）宇宙射线：太阳或其他星体上抛出的大量高能粒子流，称为宇宙射线。（2）极光：高能粒子流在地磁场的作用下被抛向地磁极地区，与高空大气层中氧、氮原子发生碰撞并使之电离，离子跃迁时辐射出红、绿或蓝不同波长的色光，形成极光。极光03地轴课堂练习PART04【练习1】(多选)匀强磁场中一个运动的带电粒子，受到洛伦兹力F的方向如图所示，则该粒子的电性和运动方向可能是（）A．粒子带负电，向下运动B．粒子带正电，向左运动C．粒子带负电，向右运动D．粒子带正电，向上运动课堂练习AD【练习2】电荷量为＋q的粒子在匀强磁场中运动，说法正确的是()A．相同电荷在磁场中运动的速度大小相同，所受洛伦兹力就相同B．如果把＋q改为-q，且速度方向反向，大小不变，则洛伦兹力不变C．洛伦兹力可能与电荷速度不垂直D．粒子的速度一定变化B课堂练习【练习3】阴极射线管中电子束由阴极沿x轴正方向射出，在荧光屏上出现如图所示的一条亮线。要使该亮线向z轴正方向偏转，可加上沿(

)A

z轴正方向的磁场B

y轴负方向的磁场C

x轴正方向的磁场

D

y轴正方向的磁场B课堂