粤教版高中物理选修3-1第三章3.5研究洛伦兹力 课件（20张ppt）

(共20张PPT)
研究洛伦兹力
安培力
用左手定则判定
F
⊥
B
F
⊥
I
B为匀强磁场
,L为有效长度
方向:
大小：
F=BIL
　B⊥I
F=0
B//I
F=BILsinθ
B和I成一夹角θ
研究洛伦兹力
安培力是磁场对通电导线的作用力；
电流是由于电荷的定向移动形成的。
安培力.exe
猜想：磁场对运动电荷也可能有作用力
实验：检验运动电荷在磁场中是否受到力的作用
课本90页第3题:判断带电粒子所受洛伦兹力的方向或带电粒子的运动方向
v
B
f
B
f
v
f
f
v
v
v
f洛垂直纸面向外
B
巩固练习：如图所示，在阴极射线管中电子流的方向由
左向右，其正上方放置一根通有方向向右的直流电的导
线，则阴极射线将
A、向下偏转
B、向上偏转
C、向纸外偏转
D、向纸内偏转
A
洛伦兹力与安培力的关系.exe
1.安培力是洛伦兹力的宏观表现
2.洛伦兹力是安培力的微观本质
推导洛伦兹力大小的
理论依据
洛仑兹力的大小
问题讨论：
1、在长L的体积内的电荷数为N=______
n：单位体积内的
自由电荷数
S：导体截面积
v：电荷运动速度
q:单位电荷的电量
L
S
2、通过导线的电流强度I=________
长度为L的导线垂直磁场(磁感应强度为B),
所受的安培力F=_________
3、电量为q,速度为v的粒子垂直磁场(磁感应强度为B)
运动受到的洛仑兹力f=_______
LSn
nqSv
BnqSvL
qvB
原理：安培力可以看作是大量运动电荷所受洛仑兹力的合力的宏观表现
例1:下列说法正确的是:
A.运动电荷在某处不受洛伦兹力作用,则该处的磁感应强度一定为零.
B.洛伦兹力既不能改变带电粒子的动能,也不能改变带电粒子的速度
C.洛伦兹力与安培力是同种性质的力
D.洛伦兹力与安培力都有可能做功
答案:C
例2：(双选)有关电荷所受电场力和洛伦兹力的说法中，正确的是(　　)
A．电荷在磁场中一定受洛伦兹力的作用
B．电荷在电场中一定受电场力的作用
C．电荷受电场力的方向与该处的电场方向一致
D．电荷若受洛伦兹力，则受力方向与该处的磁场方向垂直
BD
例3：一个长螺线管中通有电流，把一个带电粒子沿中轴线方向射入（若不计重力影响），粒子将在管中
A．做圆周运动
B．沿轴线来回运动
C．做匀加速直线运动
D．做匀速直线运动
D
小
结
1.洛伦兹力的概念：
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.洛伦兹力的方向由左手定则判定
正电荷的运动方向与电流方向相同；
负电荷运动方向与电流方向相反。
f⊥v,
f⊥B,洛伦兹力不做功
3.洛伦兹力的大小
当v⊥B时，f=qvB.
当v//B时，f=0.
在地磁两极附近，
外层空间入射的带电粒子可直接射入高空大气层内。
它们和空气分子的碰撞,产生光芒，形成极光。
洛伦兹力的应用-解释绚丽多彩的极光
+
+
以正电荷为例
洛伦兹力的应用—磁偏转与显像管
电子束穿过磁场时，受洛伦兹力作用，径迹发生偏转。电子束打在荧光物质上，能够生亮点。磁场随外加信号改变时，电子束在荧光屏上产生的亮点位置也发生相应的变化。
不加磁场时
加上向外的磁场时
磁场越强，偏转越大
磁场方向改变，电子束的偏转方向改变。
磁场越强，电子束的偏转越大。
例：如图所示，将通电导线圆环平行于纸面缓慢地竖直向下放入水平方向垂直纸面向里的匀强磁场中,则在通电圆环完全进入磁场的过程中,所受的安培力大小变化是(
)
A.逐渐变大
B.先变大后变小
C.逐渐变小
D.先变小后变大
B
I
B
例3：一个长螺线管中通有电流，把一个带电粒子沿中轴线方向射入（若不计重力影响），粒子将在管中
A．做圆周运动
B．沿轴线来回运动
C．做匀加速直线运动
D．做匀速直线运动
巩固练习：关于带电粒子所受洛伦兹力
f、磁感应强度
B
和粒子速度
v
三者之间的关系，下列说法中正确的是(　　)
A．f、B、v
三者必定均相互垂直
B．f
必定垂直于
B、v，但
B
不一定垂直
v
C．B
必定垂直于
f，但
f
不一定垂直于
v
D．v
必定垂直于
f，但
f
不一定垂直于
B
解析：由左手定则可知，洛伦兹力的方向既与磁场方向垂直，又与电荷的运动方向垂直，即洛伦兹力垂直于
v
和
B
两者所决定的平面．但
v
和
B
不一定垂直．B
对．
B