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3.5运动电荷在磁场中受到的力,复习回顾,方向:,安培力:,通电导线在磁场中受到的力,大小:,左手定则,一、探究运动电荷在磁场中是否受到力的作用？,结论：,运动电荷在磁场中受到力的作用,运动电荷在磁场中受到的力称为洛伦兹力。,洛伦兹，荷兰物理学家，少年时就对物理学感兴趣，同时广泛地阅读历史和小说，并熟练掌握多门外语。首先提出磁场对运动电荷有作用力的观点。由于创立了经典电子论，1902年与其学生塞曼共同获得诺贝尔物理学奖。洛伦兹于1928年2月4日在荷兰哈勃姆去世。为了悼念他，葬礼那天，荷兰全国的电信、电话中止三分钟。爱因斯坦在其墓前致词说：洛伦兹的成就“对我产生了最伟大的影响”，他是“我们时代最伟大、最高尚的人”。,二、探究洛伦兹力的方向,理论分析：,实验验证：,结论：,因,果,微观本质,宏观表现,问题:,洛伦兹力的方向怎么判断？,二、探究洛伦兹力的方向,理论分析：,实验验证：,阴极射线管实验,结论：,洛伦兹力的方向可以依据左手定则判定,因,果,微观本质,宏观表现,问题:,洛伦兹力的方向怎么判断？,B,甲,乙,丙,训练巩固：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,猜想：洛伦兹力大小可能会与哪些因素有关?,1.磁感应强度B,2.电荷量q,3.电荷运动快慢v,三、探究洛伦兹力的大小,思考：通电导线中的电流是怎样形成的呢?电流的微观表达式是什么？,电荷的定向移动形成的,n单位体积内的自由电荷数.q每个自由电荷的电荷.v自由电荷定向移动的速率.S横截面积.,请你结合通电导线所受安培力的表达式导出洛伦兹力的表达式。,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直,那么粒子所受的洛伦兹力为,(v垂直B),问题:若电荷运动的方向与磁场的方向不垂直（夹角为）时，洛伦兹力又如何计算呢?,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,单位：F(N)，q(C)，v(m/s),B(T),四、洛伦兹力的特点：,2、洛伦兹力的作用效果：只改变速度的方向,不改变速度的大小.,1、洛伦兹力的方向总是既垂直于速度，又垂直于磁场，即F垂直于v和B所组成的平面.,FvFBFSvB,洛伦兹力对电荷只起向心力的作用，故只在洛伦兹力的作用下，电荷将作什么运动？,匀速圆周运动。,3、洛伦兹力对电荷总是不做功.,F洛=qvB=1.6010-1931060.10N=4.810-14N,电子的速率v=3106m/s,垂直射入B=0.10T的匀强磁场中,它受到的洛伦兹力是多大?,课堂练习,解：因为v垂直B,所以所受洛伦兹力大小,以正电荷为例,1、洛伦兹力:运动电荷在磁场中受到的力安培力是洛伦兹力的宏观表现2、洛伦兹力方向：左手定则3、洛伦兹力大小：F洛=qVBsinVBF洛=qVBVBF洛=0,课后作业,1.利用网络查找关于“地磁和极光”的资料2.试着讨论当B与V成角时，带电粒子的运动规律。3.完成课后习题2、3、4,左手定则判定洛伦兹力的方向,伸开左手：,磁感线垂直穿入手心,四指,大拇指所受洛伦兹力的方向,指向正电荷的运动方向,指向负电荷运动的反向,返回,1、构造:,电子枪(阴极)偏转线圈荧光屏等,四、应用：电视显像管的工作原理,（1）、要使电子打在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,后垂直纸面向里并逐渐增大.,2、工作原理：,【思考与讨论】,在太阳创造的诸如光和热等形式的能量中，有一种能量被称为“太阳风”。这是一束可以覆盖地球的强大的带电亚原子颗粒流，该太阳风在地球上空环绕地球流动，以大约每秒400公里的速度撞击地球磁场，磁场使该颗粒流偏向地磁极下落，它们与氧和氮的原子碰撞，击走电子，使之成为激发态的离子，这些离子发射不同波长的辐射，产生出红、绿或蓝等色的极光特征色彩，形成极光。在南极地区形成的叫南极光。在北极地区同样可看到这一现象，称之为北极光。,
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