5.5探究洛仑兹力 (2).ppt

1、美丽的自然奇观,极光,运动电荷在磁场中受到的力,复习回顾,方向:,1、磁场对通电导线的作用力,大小,左手定则,安培力,B、I垂直,B、I平行,2、通电导线中的电流是怎样形成的呢?,既然磁场对电流有力的作用,而电流是由电荷的定向移动形成的.,电荷的定向移动形成的,磁场对脱离导体的运动电荷有作用吗？,猜想：,电子射线管的原理: 从阴极发射出来电子，在阴阳两极间的高压作用下，使电子加速，形成电子束，轰击到长条形的荧光屏上激发出荧光，可以显示电子束的运动轨迹。,让事实说话,探究1：磁场对运动电荷有力的作用吗？,实验现象： 在没有外磁场时，电子束沿直线运动，将蹄形磁铁靠近阴极射线管，发现电子束运动轨迹发

2、生了弯曲。,结论：磁场对运动的电子有作用力.,洛伦兹创立了经典电子论，并从电子论推导出运动电荷在磁场中要受到力的作用，即洛伦兹力。 1902年与其学生塞曼共同获得诺贝尔物理学奖。,荷兰物理学家 洛伦兹 (Lorentz， 18531928),运动电荷在磁场中受到力的作用,一、洛伦兹力的定义,探究2：洛伦兹力的方向与哪些因素有关,速度方向(定向移动),磁场方向,v,f,二、洛伦兹力的方向,绿色：磁场方向,红色：速度方向,黄色：受力方向,结论：,B,V,B,安培力,洛伦兹力,左手定则,二、洛伦兹力的方向,二、洛伦兹力的方向,左手定则：伸开左手,使拇指与其余四指垂直且处于同一平面内;让磁感线从掌心进

3、入,使四指指向正电荷运动的方向,拇指所指的方向就是正电荷所受洛伦兹力的方向,B,甲,乙,小试牛刀：试判断下图中的带电粒子刚进入磁场时所受洛伦兹力的方向,B,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,探究3：洛伦兹力的大小,F安=NF洛,F安=NF洛,(2)通电导线中的电流 (3)通电导线所受的安培力 (4)每个电荷所受的洛伦兹力,(1)这段导线内的自由电荷数,探究3：洛伦兹力的大小,F安=NF洛,电荷量为q的粒子以速度v运动时,如果速度方向与磁感应强度方向垂

4、直,那么粒子所受的洛伦兹力为,(v垂直B),三、洛伦兹力的大小,思考:若带电粒子不垂直射入磁场,粒子受到的洛伦兹力又如何呢?,当速度V的方向与磁场B的方向平行时，F=0,三、洛伦兹力的大小,当运动电荷的速度v方向与磁感应强度B方向的夹角为，电荷所受的洛伦兹力大小为,三、洛伦兹力的大小,解释极光现象,从宇宙深处射来的带电粒子为什么只在南北两极形成神秘莫测的极光？,四、洛伦兹力的应用,以正电荷为例,把一个装有硫酸钠溶液的圆形玻璃器皿放入竖直向下的磁场中，玻璃器皿的中心放一圆柱形电极，接电源正极，器皿边缘接电源负极，俯视图中器皿，对于导电溶液中的正负离子的运动，下列说法正确的是（ ） A.正负离子均做逆时针方向的螺旋形运动 B. 正负离子均做顺时针方向的螺旋形运动 C.正离子沿器皿半径向边缘移动 D.负离子做顺时针方向的螺旋形运动,四、洛伦兹力的应用,电视机显像管,四、洛伦兹力的应用,高科技中的应用,质谱仪,重离子加速器,正负电子对撞机,阿尔法磁谱仪,我们的收获,洛