磁场对运动电荷的作用

课件32张PPT。磁场对运动电荷的作用磁场对运动电荷的作用接通电源后，导线将怎样运动?NS安培力 ━━ 磁场对电流的作用力电流 ━━ 电荷的定向移动实验验证（一）运动电荷在磁场中受到的作用力,我们把这个力称为洛伦兹力。　　安培力是洛伦兹力的宏观表现，洛伦兹力是安培力的微观解释。　　荷兰物理学家，他是电子论的创始人、相对论中洛伦兹变换的建立者，并因在原子物理中的重要贡献（塞曼效应）获得第二届（1902年）诺贝尔物理学奖。被爱因斯坦称为“我们时代最伟大，最高尚的人”。（1853—1928）洛伦兹1.判定安培力方向。
2.电流方向和电荷运动方向的关系。
3.F安的方向和洛伦兹力方向的关系。
4.电荷运动方向、磁场方向、洛伦兹力方向的关系。 想一想 伸开左手，使拇指和其余四指垂直，并且都与手掌在同一平面内，让磁感线从掌心进入，并使四指指向正电荷运动的方向，这时拇指所指的方向就是正电荷在磁场中所受洛伦兹力的方向。（二）洛伦兹力方向的判断——左手定则 四指指向负电荷运动的反方向，拇指所指的方向就是负电荷所受洛伦兹力的方向。 试判断下图中所示的带电粒子刚进入磁场时所受的洛伦兹力的方向。 F向内F向外 若有一段长度为L的通电导线，横截面积为S，单位体积中含有的自由电荷数为n，每个自由电荷的电量为q，定向移动的平均速率为v，将这段导线垂直于磁场方向放入磁感应强度为B的匀强磁场中。求每个自由电荷所受的洛伦兹力的大小? I（三）洛伦兹力的大小这段导体所受的安培力的表达式是什么？ 电流强度I 的微观表达式是什么？ 这段导体中含有多少自由电荷数？ F安=BILI = nqSvnLSILSBvqn每个自由电荷所受的洛伦兹力为多大？ILSBvqn各量的单位：
F（N），q（C），v（m/s）, B（T）(1) θ= 90°时，F = qvB若θ为电荷运动方向与磁场方向的夹角(2) θ= 0°或180 °时，F = 0，v 和 B在同一直线上，不受洛伦兹力。 若此运动电荷进入磁场时，v既不垂直也不平行于B，该电荷受到的洛伦兹力多大? 想一想:+vvsinθθB(3) F = qvBsinθ（θ为电荷运动方向与磁场方向的夹角） 若运动的电荷在磁场中仅受洛伦兹力作用, 那么洛伦兹力会怎样改变电荷的运动状态呢?想一想:+ 带电粒子在磁场中运动时，洛伦兹力对带电粒子是否做功？想一想: 洛伦兹力只改变速度的方向，不改变速度的大小，所以洛伦兹力对电荷不做功。1.一长螺线管通有变化的电流，把一个带电粒子(重力不计)沿管中心轴线射入管中，粒子将在管中? (?　　 )
A. 做圆周运动???????????????
B. 沿轴线来回运动
C. 做匀速直线运动???????????
D. 做匀加速直线运动C2.来自宇宙的质子流，以与地球表面垂直的方向射向赤道上空的某一点，则这些质子在进入地球周围的空间时，将 ( )
A. 竖直向下沿直线射向地面
B. 相对于预定地面向东偏转
C. 相对于预定点稍向西偏转
D. 相对于预定点稍向北偏转B极 光 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，一般称之为北极光。1. 一带负电的小滑块从光滑的斜面顶端滑至底端时的速率为V；若加一个垂直纸面向外的匀强磁场，则它滑至底端时的速率将（ ）
A. 变大
B. 变小
C. 不变
D. 条件不足，无法判断（四）巩固练习 C2.将一半径为R的半圆形光滑绝缘滑轨，固定在垂直向里的匀强磁场B中。一带电量+q，质量m的小球在A点无初速释放，沿滑轨运动，求小球第一次经过最低点时对滑轨的压力。 1. 洛伦兹力的定义即磁场对运动电荷的作用。
2. 用左手定则判断洛伦兹力的方向。
3. 在安培力的基础上推导洛伦兹力的计算公式。
4. 洛伦兹力对运动电荷不做功。（五）小结