5运动电荷在磁场中受到的力

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第,5,节,运动电荷在磁场 中受到的力,知识回顾：,磁场对电流的作用,安培力,判断下列图中安培力的方向，及大小。,电流是怎样产生的呢？,电荷的定向移动产生电流,磁场对放入其中的,电流,有力的作用，而电流是因为电荷的定向作用移动形成的，那么是不是磁场对,运动电荷,也有力的作用？,实验：磁场对运动电荷的作用,结论：磁场对运动电荷有力的作用。,洛伦兹力：,运动电荷,在,磁场,中受到的作用力。,安培力是洛伦兹力的,宏观表现,:,大量运动电荷受力,洛伦兹力是安培力的,微观本质,:,一个运动电荷受力,一、洛伦兹力的方向,左手定则,伸开左手，使拇指与其余四个手指垂直，并且都与手掌在同一个平面内；让磁感线从掌心进入，并使四指指向,正电荷运动,的方向，这时拇指所指的方向就是运动的,正电荷,在磁场中所受,洛伦兹力,的方向。,判断洛伦兹力的方向,结论：洛伦兹力的方向与速度,v,方向、磁感应强度B的方向,都垂直,。,v,若为负电荷，应如何判断？,四指指向,负电荷运动的反方向,。,v,F,v,F,B,v,B,B,垂直于纸面向外,垂直于纸面向外,B,v,以相同速度进入同一磁场的,正、,负电荷受到的洛伦兹力方向,相反,甲,乙,丙,丁,训练：,试判断下图中的带电粒子刚进入磁场时所受的洛伦兹力的方向,心得体会,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,。,v,F,洛,思考与讨论：,2,、洛伦兹力对带电粒子做的功是多少？,3,、,洛伦兹力对带电粒子运动的速度有什么影响？,q ?,F,V,1,、洛伦兹力的方向与带电粒子的运动方向有什么关系？,洛伦兹力对运动电荷不做功,二、洛伦兹力的大小,：,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,电流强度,I,？,通电导线所受的安培力？,这段导线内的自由电荷数？,每个电荷所受的洛伦兹力？,安培力为,F,安,=B,I,L,电流的微观表达式为,每个电子受的磁场力为,F,洛,= F,安,/N,I,=nqs,v,通过导体的电子数：,N=,nsL,二、洛伦兹力的大小：,(,适用条件：速度方向与磁场方向垂直,),I=nqs,v,F,安,ILB,（,nqs,v,）,LB,总电荷数,：,nsL,F,洛,v,B,V,问题若此电子不垂直射入磁场，,电子受到的洛伦兹力又如何呢 ？,洛伦兹力：,F=qvB,(,v,垂直,B,）,B,1,B,2,洛仑兹力的大小,（1）当速度方向与磁感应强度方向垂直（,v,B,）,F,洛,=q,v,B,（2）,当速度方向与磁感应强度方向平行（,v,B,）,F,洛,=0,（3）,当速度方向与磁感应强度方向成,时,F,洛,=q,v,Bsin,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=q,v,B,（垂直）,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：,宇宙射线,从太阳或其他星体上，时刻都有大量的高能粒子流放出，称为,宇宙射线,。这些高能粒子流若都到达地球，将对地球上的生物带来危害。但由于地球周围存在磁场，在洛伦兹力的作用下，改变了宇宙射线中带电粒子的运动方向，从而对宇宙射线起了一定的阻挡作用。,1,、当一带正电,q,的粒子以速度,v,沿螺线管中轴线进入该通电螺线管，若不计重力，则,A,带电粒子速度大小改变；,B,带电粒子速度方向改变；,C,带电粒子速度大小不变；,D,带电粒子速度方向不变。,CD,2,、,摆长为,L,的单摆在匀强磁场中摆动，摆动中摆线始终绷紧，若摆球带正电，电量为,q,，质量为,m,，磁感应强度为,B,，当小球从最高处摆到最低处，摆线上拉力,T,多大？,解析：,摆球在运动中洛伦兹力不做功，由动能定理得：,摆球在最低点时的速度方向不同，洛伦兹力方向不同，绳受到的拉力大小不同,当摆球向右摆时，,2,。当摆球向左摆时，,