磁场对运动电荷的作用力 (共30张PPT)

课件30张PPT。 磁场对运动电荷的作用力(洛伦兹力)学习目标：1、知道什么是洛伦兹力.利用左手定则判断洛伦兹力的方向.
2、知道洛伦兹力大小的推理过程.
3、掌握垂直进入磁场方向的带电粒子,受到洛伦兹力大小的计算.复习回顾方向:运用左手定则判断安培力的方向安培力:1、磁场对通电导线的作用力大小:左手定则θ为B和I
之间的夹角 2、通电导线中的电流是怎样形成的呢? 既然磁场对电流有力的作用,而电流是由电荷的定向移动形成的.那么磁场是否对运动电荷也有作用力呢电荷的定向移动形成的【思考】实验现象：
在没有外磁场时，电子束沿直线运动，
将蹄形磁铁靠近阴极射线管，发现电子束运动轨迹发生了弯曲。结论：磁场对运动电荷有作用力. 　　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”。荷兰物理学家 洛伦兹
(Lorentz， 1853—1928)磁场对运动电荷的作用力 磁场对运动电荷有洛伦兹力的作用.而电流是由电荷定向运动形成的,磁场对电流有安培力的作用,所以安培力是洛伦兹力的宏观表现.一、洛伦兹力的定义为什么磁场对通电导线有作用力?二、洛伦兹力的方向左手定则：伸开左手,使拇指与其余四指垂直且处于同一平面内;让磁感线从掌心进入,使四指指向正电荷运动的方向,拇指所指的方向就是正电荷所受洛伦兹力的方向 如果是负电荷,我们应如何判定洛伦兹力的方向?四指的方向电流的方向正电荷的运动方向
负电荷运动的反方向BF垂直于纸面向外F垂直于纸面向外甲乙丙丁训练巩固：试判断下图中的带电粒子刚进入磁场时所受洛伦兹力的方向 BBB1、以相同速度进入同一磁场的 正、负电荷受到的洛伦兹力方向相反B F洛v心得体会2 、F⊥v， F⊥B ，
F⊥ v、B相交所确定的平面洛伦兹力大小可能会与哪些因素有关?当电荷运动方向跟磁场方向垂直时洛伦兹力的大小跟三个因素相关:1.磁感应强度B2.电荷量q3.电荷运动快慢v三、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，求三、洛伦兹力的大小(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)电荷量为q的粒子以速度v运动时,如果速度方向与磁感应强度方向垂直,那么粒子所受的洛伦兹力为(v垂直B)三、洛伦兹力的大小问题:若带电粒子不垂直射入磁场,粒子受到的洛伦兹力又如何呢?BvFθV2V1当运动电荷的速度v方向与磁感应强度B方向的夹角为θ，电荷所受的洛伦兹力大小为 单位：F(N)，q(C)，v(m/s), B(T)三、洛伦兹力的大小F洛=qvB
=1.60×10-19×3×106×0.10N
=4.8×10-14N 1.电子的速率v=3×106m/s,垂直射入B=0.10T的匀强磁场中,它受到的洛伦兹力是多大?课 堂 练 习解：因为v垂直B,所以所受洛伦兹力大小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课 堂 练 习 3.电荷量为＋q的粒子在匀强磁场中运动，下列说法正确的是( )
A．只要速度大小相同，所受洛伦兹力就相同
B．如果把＋q改为-q，且速度反向，大小不变，则洛伦兹力的大小方向不变
C．洛伦兹力方向一定与电荷速度方向垂直，磁场方向一定与电荷运动方向垂直
D．粒子的速度一定变化B课 堂 练 习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、洛伦兹力方向：左手定则
F ⊥V F ⊥ B
3、洛伦兹力大小： F洛=qVBsinθ
V⊥B F洛=qVB
V∥B F洛= 01.产生：
电场对运动电荷、静止电荷都有电场力的作用
磁场只对运动电荷才有磁场力的作用洛伦兹力与电场力的区别：2.方向：
电场力的方向与电场方向平行,正电荷的电场力方向就是电场方向
洛伦兹力无论是正电荷还是负电荷，它所受洛伦兹力永远与磁场方向垂直。3.做功：
电场力对电荷可能做功，也可能不做功
洛伦兹力始终与电荷速度方向垂直,永远不会做功洛仑兹力有什么重要特点呢？fF-q洛仑兹力F的方向总跟运动电荷的速度v的方向垂直。洛仑兹力只能改变电荷运动的速度方向，不能改变速度的大小。在磁场中运动的电荷永远不做功。例 一个质量m＝0.1 g的小滑块，带有q＝5×10－4 C
的电荷量，放置在倾角α＝30°的光滑斜面上(斜面绝缘)，斜
面置于B＝0.5 T的匀强磁场中，磁场方向垂直纸面向里，如图
所示，小滑块由静止开始沿斜面滑下，其斜面足够长，小滑
块滑至某一位置时，要离开斜面。求：
(1)小滑块带何种电荷？
(2)小滑块离开斜面的瞬时速度多大？
(3)该斜面的长度至少多长？【解题切点】 对小滑块的受力分析是关键，而离开斜
面时FN＝0，则qvB只能垂直斜面向上，由左手定则知
带负电。
【解析】 (1)小滑块沿斜面下滑过程中，受重力mg、斜
面支持力FN和洛伦兹力F。若要小滑块离开斜面，洛伦
兹力F方向应垂直斜面向上，根据左手定则可知，小滑
块应带负电荷。(2)小滑块沿斜面下滑时，垂直斜面方向的加速度为零，有
qvB＋FN－mgcos α＝0。
当FN＝0时，小滑块开始脱离斜面，此时，qvB＝mgcos α ，得 4.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课 堂 练 习