物理3.5磁场对运动电荷的作用力课件新人教选修

1、3.5 磁场对运动电荷的作用力,物理新人教版选修3-1,1、判断安培力的方向：,2、安培力大小的一般计算方法：,一、复习,F安BILsin （ 为B与L的夹角）,磁场对运动电荷会有作用力吗？,推理与猜想：,实验验证： 演示： 阴极射线在磁场中的偏转,【实验现象 】 在没有外磁场时，电子束沿直线运动，将磁铁靠近阴极射线管，发现电子束运动轨迹发生了弯曲。,【实验结论 】 磁场对运动电荷有力的作用。磁场对运动电荷的作用力叫做洛伦兹力.,二、探究洛伦兹力的方向：,小结：,1.F安是F洛共同作用下的效果。,2. F洛的方向也应该满足左手定则,洛伦兹力的方向-左手定则,1、伸开左手，使大拇指和其余四 指垂

2、直且处于同一平面内，把手放 入磁场中，让磁感线垂直穿过手心， 若四指指向正电荷运动的方向，那 么拇指所指的方向就是正电荷所受 洛伦兹力的方向。,2、若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。,洛伦兹力方向的判断步骤 ：,1.根据电荷的定向运动方向判定出电流方向。 2.伸开左手，让磁感线穿过掌心，用四指表示电流方向。 3.大拇指所指的方向就表示电荷所受的洛伦兹力的方向。,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,例1：,q,竖直向上,竖直向上,垂直纸面向外,垂直纸面向内,例2：,试判断各图中带电粒子受洛伦兹力的方向，或带电粒子的电性、或带点粒

3、子的运动方向。,洛伦兹力方向 垂直纸面向里,洛伦兹力方向 垂直纸面向外,三、探究洛伦兹力的大小：,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 （1）电流强度I。 （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)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,单位：F(N)，q(C)，v(m/s), B(T),I,v,v,v,v,(适用条件：速度方向与磁

4、场方向垂直),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=Bqv (V垂直B）,B,v,F,V2,V1,思考（P97）：根据洛伦兹力的方向与带电粒子运动方向的关系，请你推测：洛伦兹力对带电粒子运动的速度有什么影响？洛伦兹力对带电粒子做的功是多少？,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,

5、课堂训练,1、电子以初速度V垂直进入磁感应强度为B的匀强磁场中,则 ( ) A.磁场对电子的作用力始终不变. B.磁场对电子的作用力始终不做功 C.电子的速度始终不变. D. 电子的动能始终不变,BD,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 （ ） 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,3、电子的速率v=3106 m/s，垂直射入B=0.10 T的匀强磁场中，它受到的洛伦兹力是多大？,F洛=qvB =1.6010-1931060.10 =4.810-14 N,解：由题意知v垂直B,由洛

6、伦兹力公式得：,1、构造:,电子枪(阴极) 偏转线圈 荧光屏等,四、电视显像管的工作原理,2、原理：应用电子束磁偏转的原理,四、电视显像管的工作原理,若有一电子束以垂直于纸面向里的速度从0点射入.则电子的运动轨迹?,2、绕有绝缘的通电导线的铁环,电流方向如图所示.,向右偏转,向左偏转,向下偏转,向上偏转,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.,四、电视显像管的工作原理,【思考与讨论】,1、要使电子打在O点,偏转磁场应该沿什么方向?,不加偏转磁场,课堂小结：,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