高二物理磁场对运动电荷的作用

课件18张PPT。磁场对运动电荷的作用一、复习如图1所示，AB导体杆的两端分别用细线悬挂于O1、O2两点，AB导体杆处于竖直向下的匀强磁场中。当开关闭合时，原本处于静止状态的导体杆状态将如何 ？分析 安培力产生的本质原因是什么呢？开关的闭合与断开关系到导体杆是否受到安培力。开关的闭合与断开到底有什么本质上的不同？ 开关闭合后，AB中有定向移动的电荷，此时AB导体杆受到安培力。开关断开后，AB中没有定向移动的电荷，AB导体杆不受安培力。 猜测:运动电荷在磁场中会受到磁场力，安培力是大量运动电荷所受到的磁场力的宏观体现。 实验验证我们的猜测。因此，必须先提供运动电荷和磁场。此外，如何显示带电粒子的运动也是需要认真考虑的问题。 实验：图为抽成真空的电子射线管，从阴极发射出来的电子束，在阴极和阳极间的高压电的作用下，轰击到长条形的荧光屏上发出荧光，可以显现出电子束的运动轨迹。
当外部加磁场后，亮线发生偏转，表明粒子流受到磁场的作用力；改变磁场强度，粒子流偏转程度发生变化；改变磁场方向，粒子流偏转方向发生变化。§15.4磁场对运动电荷的作用一、洛伦兹力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（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。磁感线穿入手心，四指指向正电荷运动的方向，此时拇指所指的方向才是洛仑兹力的方向。若带电粒子电性为负，四指指向粒子运动的相反方向。 3、洛伦兹力的大小：（1）当v平行于B时：（2）当v垂直于B时：F=qvBF=0推导： 设有一段长度为L的通电导线，横截面积为S，单位体积内含有的自由电荷数为n，每个自由电荷的带电量为q，定向移动的平均速率为V，公式F=qVB中， q、v、 B的含义。
q：带电粒子所带电量的绝对值。
v：带电粒子运动的速率。
B：磁场磁感应强度的大小。 因为I＝nVSq，安培力F安=BIL可看作每个运动电荷所受的洛伦兹力的合力。运动电荷总数为nLS。所以：nLSF=BnVSqL洛仑兹力：F=qVB (V垂直B）当V与B成θ时,应如何分析?F=qVB是在电流I垂直B的情况下得出的，此时电荷的速度方向是与B垂直，若电荷q的速度与B不垂直可对v进行分解为垂直分量和平行量，代入垂直分量进行计算。（平行分量f=0） F=qVBsinθ判断下列图中洛仑兹力的方向 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 如图3所示，某一带电粒子垂直射入一个垂直纸面向外的匀强磁场，并经过P点，试判断带电粒子的电性。 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。 例1、试判断下列图中各带电粒子所受洛仑兹力的方向、或带电粒子的电性、或带电粒子的运动方向。V粒子运动方向所受洛仑兹力方向磁场方向粒子带垂直于纸面向里垂直于纸面向里垂直于纸面向外负电荷 例2、表示磁场B的方向、正电荷运动方向v和磁场对运动电荷作用力F方向的相互关系，其中B、v、F的方向两两相垂直，正确的图是( )(A)(B)(C)(D)B例3、下列说法正确的是( )
A. 运动电荷在磁感应强度不为零的地方，一 定受到洛伦兹力的作用
B.运动电荷在某处不受洛伦兹力的作用，则该处的磁感应强度一定为零C.洛伦兹力既不能改变带电子粒子的动能，也不能改变带电粒子的动量
D.洛伦兹力对带电粒子不做动
D小结: 本节课我们学习了洛仑兹力的概念、左手定则和公式F=qvB及其成立条件