磁场对运动电荷的作用力+高二下学期物理人教版（2019）选择性必修第二册

§1.2磁场对运动电荷的作用力1、运用左手定则判断安培力的方向.2、什么是电流？电荷的定向移动形成电流.FF回顾:II

磁场对电流有力的作用，电流又是由电荷的定向形成的，我们可否认为这个力其实是作用在电荷上的呢?运动电荷在磁场中会受到作用力吗？电子束阴极阴极射线管+-阳极实验验证——实验装置荧光屏狭缝一、磁场对运动电荷的作用力：1、我们把磁场对运动电荷的作用力叫洛伦兹力

安培力是洛伦兹力的宏观表现，洛伦兹力是安培力的微观解释。洛伦兹：荷兰物理学家，电子论的创始人，相对论中洛伦兹变换的建立者．被爱因斯坦称为“我们时代最伟大，最高尚的人”。猜想：安培力是怎样形成的？导体中的电流是由电荷的定向移动形成的。从作洛仑兹力的多个电荷的图,然后一合,成为安培力,引进二者的比较电流的微观表达式：I=nsvq磁场对通电导体有力的作用---安培力IF安=ILB磁场对通电导体的力实际上是作用在运动电荷上的,安培力是这些力的宏观表现。F安=NF洛F洛=F安/NFFF把磁场对运动电荷的作用力叫洛伦兹力。（1）

洛伦兹力的大小建立模型：一段长度为L的通电导线，横截面积为S，单位体积中含有的自由电荷数为n，每个自由电荷的电量为q，定向移动的平均速率为v，将这段导线垂直于磁场方向放入磁感应强度为B的匀强磁场中。求每个自由电荷所受的洛伦兹力的大小?---------------I这段导体所受的安培力为:电流强度I的微观表达式是:F安=BIL---------------ILSBvqnt时间内，通过该截面的总电荷量为:Q=

Svtnq每个自由电荷所受的洛伦兹力为多大？---------------ILSBvqn单位：F（N），q（C），v（m/s）,B（T）这段导体中含有多少自由电荷数？nLS条件：电荷运动速度方向跟磁场方向垂直。（2）

洛伦兹力方向的判断（2）

洛伦兹力方向的判断——左手定则

伸开左手，拇指和四指垂直（在同一平面内），四指指向正电荷运动方向(电流方向)，磁感线从掌心进入，这时大拇指所指的方向就是该电荷所受洛伦兹力的方向。例：试判断如图所示带电粒子在磁场中所受洛伦兹力的方向。vvvvvvFFF垂直纸面向里F为0FF例：如图表示磁场B的方向、电荷运动v的方向和磁场对运动电荷作用力f

方向的相互关系，其中B、v、f

的方向两两相垂直，正确的图是()ABD+vB问：如果电荷运动方向与磁场方向的夹角为θ

，洛伦兹力F=qvB是否正确？①当θ=90°，F=qvB②

当θ=0°或180°，F

=0，v和B在同一直线上，不受洛伦兹力。vsinθθ③F=qvBsinθ（θ为电荷运动方向与磁场方向的夹角）

如果运动电荷在磁场中仅受洛伦兹力作用，洛伦兹力将怎样改变电荷的运动状态?Fv+

洛伦兹力只改变速度的方向，不改变速度的大小。洛伦兹力对运动电荷不做功。Fv+Fv+问：带电粒子在磁场中运动时，洛伦兹力对带电粒子是否做功？+1．一长螺线管通有变化的电流，把一个带电粒子（重力不计）沿管中心轴线射入管中，粒子将在管中（

）A.做圆周运动

B.沿轴线来回运动C.做匀速直线运动

D.做匀加速直线运动C带电粒子在匀强磁场中的运动当V平行B时，F=0，带电粒子以速度v作

运动。当v与B垂直时，因为洛伦兹力的方向始终与运动方向

，只改变速度的

，不改变速度的

，只有

才具有这种特点，所以带电粒子垂直进入匀强磁场后做

。带电粒子在匀强磁场中的运动匀速直线垂直方向大小匀速圆周运动匀速圆周运动带电粒子带匀强磁场中的运动分析带电粒子垂直进入匀强磁场后做。匀速圆周运动洛伦兹力的特点：洛伦兹力的方向既垂直于磁场,又垂直于速度,

即垂直于v和B所组成的平面2.洛伦兹力只改变速度的方向,

不改变速度的大小3.洛伦兹力对电荷不做功比较电场和磁场对电荷的作用力是否受力:电荷在电场中一定受电场力.电荷在磁场中不一定受洛伦兹力.电场力的大小F=qE.洛伦兹力的大小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.

大小:

方向:是否做功:2.电视显像管的工作原理（1）要使电子束打在荧光屏上的A点，偏转磁场应该沿什么方向？垂直纸面向外（2）要使电子束打在B点，偏转磁场沿什么方向？

垂直纸面向里（3）要使电子束打在荧光屏上的位置由B

向A点移动，偏转磁场应该怎样变化?先垂直纸面向里并逐渐减小到零，然后垂直纸面向外并逐渐增大。偏转线圈小结

1.洛伦兹力：磁场对运动电荷的作用力。2.洛伦兹力方向判断。由左手定则判断。3.洛伦兹力的计算公式。

f=qvB

（v⊥B）

4.洛伦兹力对运动电荷不做功。1．一带负电的小滑块从光滑的斜面顶端滑至底端时的速率为V；若加一个垂直纸面向外的匀强磁场，则它滑至底端时的速率将（）A.变大B.变小C.不变D.条件不足，无法判断巩固练习C2．将一半径为R的半圆形光滑绝缘滑轨，固定在垂直向里的匀强磁场B中。一带电量+q，质量m的小球在A点无初速释放，沿滑轨运动，求小球第一次经过最低点时对滑轨的压力。Fv+

洛伦兹力只改变速度的方向，不改变速度的大小。洛伦兹力对运动电荷不做功。Fv+Fv+问：带电粒子在磁场中运动时，洛伦兹力对带电粒子是否做功？+2．来自宇宙的质子流，以与地球表面垂直的方向射向赤道上空的某一点，则这些质子在进入地球周围的空间时，将()A.竖直向下沿直线射向地面 B.相对于预定地面向东偏转C.相对于预定点稍向西偏转 D.相对于预定点稍向北偏转B地磁场改变宇宙射线中带电粒子运动方向太阳发出的高能粒子流在地磁场作用下偏向两磁极，形成极光。美妙极光“太阳风