课件24张PPT。6.2 磁场对运动电荷的作用1、磁场对电流有作用力。2、电流由电荷的定向移动形成。复习与回顾:磁场对运动电荷有作用力。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的作用力.1. 定义:磁场对电荷的作用力。
一、洛伦兹力的基本概念:2.与安培力的关系:
作用在通电导体上的安培力是磁场对运动电荷作用力的宏观表现。
洛伦兹力是安培力的微观本质。3.洛伦兹:
荷兰物理学家,首先提出运动电荷产生磁场和
磁场对运动电荷有作用力的观点。1.洛伦兹力的方向由左手定则来判定:
二、洛伦兹力的方向a、电流方向与运动电荷的方
向是两个不同的概念。注意:b、当运动电荷为正电荷时,电流方向与运动电荷的方向相同,为负电荷时则相反。例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格伦兹力的方向× × ×
× × ×
× × × ++++× × ×
× × ×
× × × +VfVV垂直纸面向外垂直纸面向里VVffVf+Vf=0f=0V3.特点: 洛伦兹力总是跟运动的电荷的速度方向垂直,所以洛伦兹力只能改变运动电荷的速度方向,而不改变速度的大小。洛伦兹力对带电粒子始终不做功!1.公式推导:F =qvB通电导体的长度:L 每个电荷的带电量:q
横截面积:S 单位体积的电荷数:n
定向移动的速率:v三、洛伦兹力的大小2.定义:
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F等于电荷量q、速率v、磁感应强度B三者的乘积。
F = qvB3.定义式:4.注意:
F = qvB只适用于v⊥B的情况
若v与B间的夹角为θ,则
F =qvBsinθ 例2、电子的速率V=3×106m/s垂直射入B=0.1T的匀强磁场中,它所受的洛伦兹力为多大?(e=1.6×10-19 C)解:f = Bqv
= 0.1×1.6 ×10-19 ×3 ×106
=4.8 ×10-14N三、显像管的工作原理1、基本原理:四、洛伦兹力的作用从太阳或其他星体上,
时刻都有大量的高能粒
子流放出,称为宇宙射
线。由于地球周围存在地磁场,改变了宇宙射线中带电粒
子的运动方向,对宇宙射线起了一定的阻挡作用。比较电场和磁场对电荷的作用力1. 电荷在电场中一定要受到电场力的作用.电荷在磁场中不一定要受到洛伦兹力力的作用.2.电场力的大小F=qE洛伦兹力的大小F=qvB3.电场力方向与电场方向平行4.洛伦兹力方向与磁场方向垂直电场力对运动的电荷不一定做功.洛伦兹力对运动的电荷一定不做功小结1、定义: 磁场对运动电荷的作用力,叫做洛伦兹力。2、方向: 由左手定则判断3、洛伦兹力的大小:(1)洛仑兹力F一定和B、V决定的平面垂直。(2)洛仑兹力只改变速度的方向而不改变其大小。(3)洛伦兹力永远不做功。(1)当v平行于B时:(2)当v垂直于B时:F=qvBF=04.洛伦兹力的作用例2、如图:磁场方向,正电荷的运动方向,电荷所受洛伦兹力的方向两两垂直,则正确的是( )+fVB+VBf+BfV+BfVD1.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.电子的动量始终不变.
D. 电子的动能始终不变2.一束粒子中有带正电的,有带负电的,还
有不带电的.要把它们分开,有哪些办法?方法1.加匀强磁场方法2.加匀强电场B、D课堂练习3如图所示,一个带正电q的小带电体处于垂直纸面向里的匀强磁场中,磁感应强度为B,若小带电体的质量为m,为了使它对水平绝缘面正好无压力,应该:
A.使B的数值增大
B.使磁场以速率v=mg/qB 向上移动
C.使磁场以速率v=mg/qB 向右移动
D.使磁场以速率v=mg/qB 向左移动4两个相同的单摆摆长L,摆球质量为m,带有电荷+q,在垂直于纸面向里的磁感应强度为B的匀强磁场中从相同高度摆下,当其向左、向右通过最低点时,动能是否相同,洛伦兹力是否相同,向心力是否相同,线上拉力大小是否相同? 5如图所示,质量为m的带正电的小球能沿着竖直墙竖直滑下,磁感应强度为B的匀强磁场,方向水平并与小球运动方向垂直,若小球带正电量q,球与墙面的动摩擦因数为μ,则小球下落的最大速度为多大?例5、光滑斜面,倾角为θ,匀强磁场的磁感应强度为B,一质量为M,带电量Q的小球在斜面上自静止释放,求A球在斜面上运动的时间和最大速度(设斜面足够长)