2020-2021学年高二上学期物理人教版选修3-1第三章第5节运动电荷在磁场中受到的力课件19 张PPT

运动电荷
在磁场中
受到的力
N
S
显示磁感线
闭合开关
知识回顾
用左手定则判定
F ⊥ B F ⊥ I
方向:
B为匀强磁场 ,L为有效长度
大小：
F=BIL 　B⊥I
F=0
B//I
F=BILsinθ B和I成一夹角θ
磁场对通电导线的作用力
安培力：
通电导线中的电流是怎样形成的呢?
电荷的定向移动形成的
知识回顾
安培力
通电导线在磁场中受到的力
因
果
微观原因
宏观表现
洛仑兹力
运动电荷在磁场中受到的力
一.定义
二.方向
伸开左手：
磁感线——垂直穿入手心
四指——
大拇指—— 所受洛伦兹力的方向
①指向正电荷的运动方向
②指向负电荷运动的反向
v
F
左手定则
方向
v
F
方向
【例】试判断下列图中各带电粒子所受洛伦兹力的方向.带电粒子的电性或带电粒子的运动方向.
v
F
F
v
v
F
粒子垂直于
纸面向里运动
所受洛伦兹力
垂直于纸面向外
方向
大小
洛伦兹力能对电荷做功吗？
只改变运动电荷速度的方向，
不改变运动电荷速度的大小。
重要结论：洛伦兹力永远不做功！
通电导线中的电流的微观表达式是什么？
n单位体积内的自由电荷数.
q每个自由电荷的电荷.
v自由电荷定向移动的速率.
S横截面积.
三.大小
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
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安=_________
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洛=_______
LSn
nqSv
BnqSvL
qvB
大小
若带电粒子不垂直射入磁场
v
B ∥
B⊥
B
v
F
θ
大小
v⊥B，F洛=qvB
v∥B，F洛=0
【例】一初速度为零的质子质量m,电荷量q,经过电压为U的电场加速后，垂直进入磁感应强度为B的匀强磁场中，质子所受洛伦兹力多大？
大小
四.电视显像管的工作原理
电视显像管的工作原理
要使电子打在A点,偏转磁场应该沿什么方向?
要是电子打在B点,偏转磁场应该沿什么方向?
垂直纸面向外
垂直纸面向里
1. 速度选择器
—
+
B
E
F
f
F
f
五.洛伦兹力的其他应用
带电粒子必须以唯一确定的速度（包括大小、方向）才能
通过速度选择器
带电粒子能沿直线匀速通过速度选择器的条件是qE＝qvB,与电荷正负无关
把物体的内能直接转化为电能，平行金属板A、B之间有一个很强的磁场，将一束等离子体（即高温下电离的气体，含有大量正、负带电粒子）喷入磁场，AB两板间便产生电压。如果把AB和用电器连接，AB就是一个直流电源的两个电极。
2. 磁流体发电机
洛伦兹力的其他应用
d
B
正电荷
洛伦兹力的其他应用
负电荷
qE=qvB
电动势：U=Ed=Bvd
图中AB板哪一个是电源的正极？
此发电机的电动势？（两板距离为d，磁感应强度为B，等离子速度为v，电量为q）
B板
洛伦兹力的其他应用