高二物理课件人教选修三 磁场对运动电荷的作用

欢迎进入物理课堂 磁场对运动电荷的作用 1 什么是安培力及怎样计算 安培力方向怎样判断 2 电流是如何形成的 电流强度的微观形式 知识准备 1 运动电荷在磁场中受到磁场力的作用 2 安培力是大量运动电荷所受到的磁场力的宏观表现 猜想 真空电子射线管 真空电子射线管 真空电子射线管 真空电子射线管 实验结果 1 在没有外磁场时 电子沿直线前进 表明运动的电荷没有受到磁场力的作用 2 当有外磁场时 电子束运动的轨迹发生弯曲 表明运动电荷受到磁场力的作用 一 洛仑兹力 1 定义 磁场对运动电荷存在着力的作用 我们把它称做洛仑兹力 2 洛仑兹力与安培力的关系 作用于通电导线上的安培力就是作用于运动电荷上的洛仑兹力的宏观表现 微观上 洛仑兹力f B q 对象 单个电荷 宏观上 安培力F B I 对象 整个导线 二 洛仑兹力的方向 方向 由 左手定则 判断 三 洛仑兹力的大小 1 公式及推导 例题 有一段长为L的通电导线 横截面积为S 单位体积内的自由电荷数为n 每个自由电荷的电量为q 定向移动的平均速率为v 把这段导线垂直地放入磁感应强度为B的匀强磁场中 求 每个自由电荷受到的洛仑兹力f的大小f 三 洛仑兹力的大小 1 公式 注意 当v B时f qvB 当v B时f 0 电荷不受洛仑兹力作用 2 单位 f N q c v m s B T 当v与B之间有一定夹角时 f介于0和最大值之间f qvBsin 当电荷在垂直于磁场的方向上运动时 磁场对运动电荷的洛伦兹力等f于电荷量q 速率v 磁感应强度B三者的乘积 课堂练习 1 如图所示 运动电荷电量为q 2 10 8C 电性图中标明 运动速度v 4 103m s 匀强磁场磁感应强度为B 0 5T 求电荷受到的洛仑兹力的大小和方向 2 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 课堂练习 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 C D 带电粒子做 匀速直线运动 四 洛仑兹力的特点 1 洛仑兹力f的方向总是与v垂直 也与B垂直 即f总是垂直与B和v所决定的平面 2 因为洛仑兹力f总是与v垂直 所以洛仑兹力一个重要特点就是对带电粒子不做功 它只会改变速度的方向 而不会改变速度的大小 3 洛仑兹力可以充当向心力 电视显像管的工作原理 1 电子束打在A点 偏转磁场应该沿什么方向 2 电子束打在B点 偏转磁场应该沿什么方向 3 要使光点由中心位置O点逐渐向A点移动 磁场强弱应怎样变化 五 洛仑兹力的应用 1 宇宙射线与地磁场 2 在科技中的应用 思考题 若带电粒子以速度V垂直射入匀强磁场B中 只受洛仑兹力作用 将如何运动 小结 1 概念 磁场对运动电荷的作用力 称做洛仑兹力 2 方向 由 左手定则 判断 3 大小 当v B时f qvB当v B时f 0当v与B之间有一定夹角时 f介于0和最大值之间f qvBsin 4 特点 f vWf 0 作业 1 如图 在真空中匀强电场的方向竖直向下 匀强磁场的方向垂直纸面向里 3个油滴a b c带有等量同种电荷 其中a静止 b向右匀速运动 c向左匀速运动 比较它们重力的关系 正确的是 A Ga最大B Gb最小C Gc最大D Gb最大 作业 2 对比说明安培力与洛伦兹力的异同 再见 同学们 来学校和回家的路上要注意安全 同学们 来学校和回家的路上要注意安全