(共30张PPT)
本节目标
1
了解洛伦兹力与安培力的关系
2
掌握洛伦兹力的计算
3
会深入思考微观原理
洛伦兹力的方向
探究洛伦兹力的实验视频
阳离子定向运用为例子
问题思考
疑问:磁场对通电导线的作用力是怎么形成的呢?
洛伦兹猜想:磁场可能对运动电荷有力的作用。
电流是由电荷的定向移动形成的
阴极射线管
阴极射线管
阴极射线在磁场中的偏转
阴极射线在磁场中的偏转
洛伦兹力
洛伦兹力的方向
左手定则
1某区域有方向垂直纸面向外的匀强磁场,带正电的粒子垂直磁感线射入该磁场,到达O点速度v的方向如图所示。该粒子在O点所受洛仑兹力的方向( )
A.垂直速度方向向右 B.垂直速度方向向左
C.垂直纸面向外 D.垂直纸面向里
B
2.如图所示,一正电荷在垂直纸面向外的匀强磁场中向上运动时,其所受的洛伦兹力方向( )
A.向上 B.向下 C.向左 D.向右
D
3.如图所示,虚线框(平行纸面)内有匀强磁场,要使向右垂直磁场射入的α射线(带正电的氦核流)向上偏转,则虚线框中的磁场方向为( )
A.垂直纸面向外 B.垂直纸面向里
C.平行纸面向上 D.平行纸面向下
B
4.图中的带电粒子在磁场中运动时,所受洛伦兹力的方向水平向左的是
( )
A. B.
C. D.
A
5.如图所示,通电直导线通有竖直向上的电流,其右侧一个初速度为的电子,沿平行于通电长直导线的方向向上射出,不计电子重力,则( )
A.电子将向左偏转,速率不变
B.电子将向右偏转,速率不变
C.电子运动方向不变,速率不变
D.电子将向右偏转,速率改变
B
6.在以下几幅图中,洛伦兹力的方向判断正确的是( )
A. B.
C. D.
B
7.试判断图中的带电粒子刚进入磁场时所受的洛伦兹力的方向,其中垂直于纸面向外的是( )
A. B.
C. D.
B
反馈训练
F 垂直于纸面向外
+
洛伦兹力的大小
问题思考
洛伦兹力与安培力的关系?
洛伦兹力和安培力是磁场力的不同表现。
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。
I
长为L的总电子数N总=nSL
单位体积内自由电子数n
电子电量q
推导过程
已知
洛伦兹力的大小
洛伦兹力的大小
+
v
f =qvB
v//B
f=0
v⊥B
①洛伦兹力大小与运动v方向有关
②洛伦兹力大小与运动v大小有关
f=qvB
其他的性质力没有这样的特点,不会随着速度的大小变化而变化(如重力)。
速度越大洛伦兹力越大
洛伦兹力的大小
为电荷运动方向与磁场方向的夹角
+
v
θ
v 1与B垂直,受洛伦兹力
v 2与B平行,不受洛伦兹力
洛伦兹力
v 1
v 2
洛伦兹力的大小
反馈训练
反馈训练
11.一个电子以107 m/s的速率垂直射入一个匀强磁场中,受到的洛伦兹力大小为8×10-13 N,则该磁场的磁感应强度大小为(电子的电荷量为1.6×10-19 C)
( )
A.0.2 T B.2 T C.0.5 T D.1.28 T
B
12.在匀强磁场中,一带电粒子沿着垂直磁感应强度的方向运动。现将该磁场的磁感应强度增大为原来的2倍,则该带电粒子受到的洛伦兹力( )
A.增大为原来的2倍 B.增大为原来的4倍
C.减小为原来的2倍 D.不变
B
B
A