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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,*,3.5,运动电荷在磁场中受到的力,知识回顾,判断下列图中安培力的方向：,F,F,电流是如何形成的？,磁场对通电导线（电流）有力的作用，而电流是电荷的定向运动形成的，由此你会想到了什么？,磁场可能对运动电荷有力的作用,。,导体中的电流是由电荷的,定向移动,产生的,阴极,阳极,狭缝,荧光,板,电子,束,真空阴极射线管,实验验证,演示：,阴极射线在磁场中的偏转,当电子射线管的周围不存在磁场时，,电子的,运动轨迹,是,直线,当电子射线管的周围存在磁场,时，,电子的,运动轨迹,是,曲线,磁场对运动电荷有力的作用,结论,一、洛伦兹力,1,、运动电荷在磁场中受到的力称为,洛,伦,兹力,.,2.,洛伦兹力与安培力的关系：,安培力是洛伦兹力的,宏观表现。,洛伦兹力是安培力的,微观本质。,洛伦兹（,18531928,）,洛伦兹，荷兰物理学家，,首先提出磁场对运动电荷有作用力的观点。,洛伦兹创立了经典电子论，提出了洛伦兹变换公式，,1902,年与其学生塞曼共同获得诺贝尔物理学奖。为纪念洛伦兹的卓著功勋，荷兰政府决定从,1945,年起，把他的生日定为,“,洛伦兹节,”,。,猜想：,能不能用左手定则来判定？,推理：,我们曾经用左手定则判定安培力的方向。大量定向移动电荷所受洛伦兹力宏观表现为安培力，因此，可以用,左手定则,判定洛伦兹力的方向。,洛仑兹力,F,洛,的方向如何确定？,思考,二,.,洛伦兹力的方向,-,左手定则,v,1,、伸开左手，使大拇指和其余四指垂直且处于同一平面内，把手放入磁场中，让磁感线穿入手心，使四指指向,正电荷,运动的方向，那么拇指所指的方向就使正电荷所受洛伦兹力的方向。,2,、 如果运动的是,负电荷,，则四指指向,负电荷,运动的,反方向,，那么拇指所指的方向就是负电荷所受洛伦兹力的方向。,F,F,v,N,S,下图中电子束的偏转方向？,1,实验验证：,S,N,实验事实证明左手定则适用于洛伦兹力方向的判定。,课堂训练,q,竖直向上,竖直向上,垂直纸面向内,垂直纸面向外,判断下列粒子进入磁场时所受的洛伦兹力的方向,洛伦兹力大小可能会与哪些因素有关,?,当电荷运动方向跟磁场方向垂直时洛伦兹力的大小跟三个因素相关,:,1.,磁感应强度,B,2.,电荷量,q,3.,电荷运动快慢,v,三、洛伦兹力的大小,v,v,v,v,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，求洛伦兹力,三、洛伦兹力的大小,I,F,v,v,v,v,(1),通电导线中的电流,(2),通电导线所受的安培力,(3),这段导线内的自由电荷数,(4),每个电荷所受的洛伦兹力,1.,F,洛,=,qVB,( VB,）,2.,F,洛,= 0 ( VB,）,3.,当,V,与,B,成一角度,时,三、洛伦兹力大小,V,2,V,1,1.,F,洛,=,qVB,( VB,）,2.,F,洛,= 0 ( VB,）,3.,当,V,与,B,成一角度,时,F,洛,=,qVBsin,三、洛伦兹力大小,思考与讨论,（,1,）洛伦兹力方向与带电粒子的运动方向有什么关系？,洛伦兹力方向与带电粒子运动方向,垂直,（,2,）洛伦兹力带电粒子运动的速度有什么影响？,只,改变,粒子速度的,方向,，,不改变,粒子速度的,大小,（,3,）洛伦兹力对带电粒子做的功是多少？,由于洛伦兹力方向始终与带电粒子运动方向垂直，,所以,洛伦兹力对运动电荷不做功,F v,F B,小 结,1,、洛伦兹力：磁场对运动电荷的作用力,安培力是洛伦兹力的宏观表现,2,、洛伦兹力的方向：左手定则,F v F B,3,、洛伦兹力大小：,F,洛,=,qVBsin,VB,F,洛,=,qVB,VB,F,洛,= 0,4,、特点：洛伦兹力只改变力的方向，不改变 力的大小，洛伦兹力对运动电荷不做功,电视显像管的工作原理,1,、下列各图中带电粒子刚刚进入磁场，试判断这时粒子所受洛伦兹力的方向, , , ,+, , , ,V,V,+,V,V,V,+,V,F,L,+,V,垂直纸面向外,垂直纸面向里,+,V,F,L,F,L,F,L,F,L,=0,F,L,=0,课堂练习,:,2,：为了研究某种放射源发出的未知射线，物理探究者把放射源置于匀强磁场中，射线分裂成,a,、,b,、,c,三束，请分析三束射线的电性。,试证明：带电粒子具有速度 时，才,能沿着图示虚线路径通过这个速度选择器。,【,知识应用,】,：,v,速度选择器,3.,（书,98,页第三题）在如图所示的平行板器件中，电场强度,E,和磁感应强度,B,相互垂直。具有不同水平速度的带电粒子射入后发生偏转的情况不同。这种装置能把具有某一特定速度的粒子选择出来，所以叫做,速度选择器,。,（,2,）若,A,、,B,两板相距为,d,，板间的磁场按匀强磁场处理，磁感应强度为,B,，等离子体以速度,v,沿垂直于,B,的方向射入磁场，该发电机的电动势是多大？,(,提示：复习第二章第二节电动势的有关知识。,),4,、（书,98,页第,4,题）如图所示，磁流体发电机是一项新兴技术，它可以把物体的内能直接转化为电能。平行金属板,A,、,B,之间有一个很强的磁场，将一束,等离子体,（即高温下电离的气体，含有,大量正、负带电粒子,）喷入磁场，,A,、,B,两板间便产生电压。如果把,A,、,B,和用电器连接，,A,、,B,就是一个直流电源的两个电极。,（,1,）图中,A,、,B,板哪一个是发电机的正极。,N,S,N,S,N,S,N,S,四、电视显像管的工作原理,1,、要是电子打在,A,点，偏转磁场应该沿什么方向？,垂直纸面向外,2,、要是电子打在,B,点，偏转磁场应该沿什么方向？,垂直纸面向里,3,、要是电子打从,A,点向,B,点逐渐移动，偏转磁场应该怎样变化？,先垂直纸面向外并逐渐减小，,然后垂直纸面向里并逐渐增大。,地磁场改变宇宙射线中带电粒子的运动方向保护作用,地磁场,宇宙射线,解释,“,极光,”,现象,
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