高中物理 第三章 第5節(jié)研究洛倫茲力課件 新人教版選修3-1.ppt

觀看美麗的極光視頻,如此美麗的極光一般出現(xiàn)在在哪些地方？ 什么時(shí)候會(huì)出現(xiàn)？是怎樣形成的？,第五節(jié) 研究洛倫茲力,選修3-1第三章 磁場(chǎng),學(xué)習(xí)目標(biāo),1、認(rèn)識(shí)洛倫茲力，會(huì)判斷洛倫茲力的方向； 2、會(huì)計(jì)算洛倫茲力的大??； 3、理解洛倫茲力對(duì)運(yùn)動(dòng)不作功,1、試畫下圖中所示的帶電粒子所受的洛倫茲力的方向,2、長(zhǎng)為L(zhǎng)、橫截面積為s的直導(dǎo)線通有電流I，處在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B 的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，電流與磁場(chǎng)的方向垂直. 、設(shè)導(dǎo)線單位體積內(nèi)的自由電荷數(shù)為 n、每個(gè)電荷的電荷量為q,求導(dǎo)線中自由 電荷的總數(shù)和總電量？,、求導(dǎo)線受到的安培力大??？根據(jù)F=Nf,求出導(dǎo)線中每個(gè)自 由電荷受到的洛倫茲力f？,自主學(xué)習(xí),小組討論,反饋精講,當(dāng)堂訓(xùn)練,一、洛倫茲力的方向：符合左手定則 伸開左手，使大拇指跟其余四指垂直，且處于同一平面內(nèi)，把手放入磁場(chǎng)中，磁感線垂直穿過(guò)手心，四指指向正電荷運(yùn)動(dòng)的方向，那么，拇指所指的方向就是正電荷所受洛倫茲力的方向 若是負(fù)電荷運(yùn)動(dòng)的方向，那么四指應(yīng)指向其反方向。,、導(dǎo)線中的自由電荷以速度為V做定向運(yùn)動(dòng)形成電流。求自由 電荷從導(dǎo)線一端運(yùn)動(dòng)到另一端的時(shí)間？通過(guò)導(dǎo)線的電流？,L,一根長(zhǎng)為L(zhǎng)、橫截面積為s的直導(dǎo)線通有電流I，處在磁感 應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，電流與磁場(chǎng)的方向垂直。 、設(shè)導(dǎo)線單位體積內(nèi)的自由電荷數(shù) 為n、每個(gè)電荷的電荷量為q，求導(dǎo)線 中自由電荷的總數(shù)N和總電量Q？,、導(dǎo)線中的自由電荷以速度為V做定向運(yùn)動(dòng)形成電流。自由 電荷從導(dǎo)線一端運(yùn)動(dòng)到另一端的時(shí)間？通過(guò)導(dǎo)線的電流？,、求導(dǎo)線受到的安培力大??？根據(jù)F=Nf,求出導(dǎo)線中每個(gè)自由電荷受到的洛倫茲力f？,自主學(xué)習(xí),小組討論,反饋精講,當(dāng)堂訓(xùn)練,L,N=SLn,Q=qN=qsLn,自主學(xué)習(xí),小組討論,反饋精講,當(dāng)堂訓(xùn)練,f、B、v方向關(guān)系示意圖,f、B、v方向關(guān)系示意圖,粒子帶正電,二、洛侖茲力,2、洛倫茲力的大小 當(dāng) vB 時(shí),f = qvB, 當(dāng) vB (V=0)時(shí), 當(dāng)v與B之間有一定夾角時(shí)，,f = q v B sin ,vsin,1、,定義：運(yùn)動(dòng)電荷在磁場(chǎng)中受到的作用力,稱為洛倫茲力,3.洛侖茲力f的方向總是與v垂直，也與B垂直，即f總是垂直 與B和v所決定的平面.,f = 0 （電荷不受洛侖茲力作用）,自主學(xué)習(xí),小組討論,反饋精講,當(dāng)堂訓(xùn)練,f、B、v方向關(guān)系示意圖,f、B、v方向關(guān)系示意圖,粒子帶正電,三、洛侖茲力的特點(diǎn),1.洛侖茲力f的方向總是與v垂直，也與B垂直，即f總是垂直與B和v所決定的平面.,2、因?yàn)閒的方向始終與速度方向垂直， 洛倫茲力對(duì)運(yùn)動(dòng)不做功。,3、若帶電粒子僅受洛倫茲力，粒子做勻 速圓周運(yùn)動(dòng)。,這就是速度選擇器的原理，通過(guò)改變E或B的數(shù)值來(lái)選 擇具有某一速度的粒子。,自主學(xué)習(xí),小組討論,反饋精講,當(dāng)堂訓(xùn)練,f、B、v方向關(guān)系示意圖,f、B、v方向關(guān)系示意圖,例：如圖，帶負(fù)電的粒子從離子源中發(fā)射出來(lái)，在電場(chǎng)強(qiáng)度為 E=12N/c的勻強(qiáng)電場(chǎng)和磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=1T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)，速度多大的粒子可以沿直線ss從右邊孔射出？,F=qE,f=qvB,解;受力分析如圖，有 F=f 即qvB=qE,得,自主學(xué)習(xí),小組討論,反饋精講,當(dāng)堂訓(xùn)練,1、(雙選)以下關(guān)于洛侖茲力的各種說(shuō)法中正確的是（ ） A. 電荷在磁場(chǎng)中一定受到洛侖茲力 B.運(yùn)動(dòng)的電荷在磁場(chǎng)中一定受到洛侖茲力 C.洛侖茲力對(duì)電荷永遠(yuǎn)不做功 D.洛侖茲力的方向總是垂直于磁場(chǎng)方向和電荷速度方向所構(gòu) 成的平面,CD,2如圖3512所示，一束電子流沿管的軸線進(jìn)入螺線管， 忽略重力，電子在管內(nèi)的運(yùn)動(dòng)情況應(yīng)該是( ),A當(dāng)從a端通入電流時(shí)，電子做勻加速直線運(yùn)動(dòng) B當(dāng)從b端通入電流時(shí)，電子做勻加速直線運(yùn)動(dòng) C不管從哪端通入電流，電子都做勻速直線運(yùn)動(dòng) D不管從哪端通入電流，電子都做曲線運(yùn)動(dòng),C,自主學(xué)習(xí),小組討論,反饋精講,當(dāng)堂訓(xùn)練,3.如圖3515所示，勻強(qiáng)電場(chǎng)豎直向上，勻強(qiáng)磁場(chǎng)水平向外，有一正離子(不計(jì)重力)恰能沿直線從左向右水平飛越此區(qū)域，這種裝置稱為速度選擇器，則( ) A若電子從右向左水平飛入，電子也沿直線運(yùn)動(dòng) B若電子從右向左水平飛入，電子將向上偏轉(zhuǎn) C若電子從右向左水平飛入，電子將向下偏轉(zhuǎn) D若電子從右向左水平飛入，電子將向外偏轉(zhuǎn),C,4.如圖所示，某空間存在正交的勻強(qiáng)電磁場(chǎng)，勻強(qiáng)電場(chǎng)的方向水平向右，勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向垂直紙面向內(nèi)，其中E=10N/C，B=1T，現(xiàn)有一個(gè)帶電量q=+2×10-6C質(zhì)量m=2×10-6kg的小球以某速度進(jìn)入這個(gè)電磁場(chǎng)，發(fā)現(xiàn)其恰能做勻速直線運(yùn)動(dòng)，請(qǐng)求出小球的速度大小和方向？,f、B、v方向關(guān)系示意圖,當(dāng)B與v不垂直時(shí),總結(jié)：不管B與v是否垂直，始終有fB，fv，即f垂直于B和v所決定的平面,當(dāng)B與v垂直時(shí),粒子帶正電,自主學(xué)習(xí),小組討論,反饋精講,當(dāng)堂訓(xùn)練,f、B、v方向關(guān)系示意圖,f、B、v方向關(guān)系示意圖,粒子帶正電,小 結(jié),1概念：磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷的作用力，稱做洛侖力。,2.方向：由“左手定則”判斷,3.大小:,當(dāng) vB 時(shí) f = qvB 當(dāng) vB 時(shí) f = 0,4.特點(diǎn): fv Wf = 0,當(dāng)v與B之間有一定夾角時(shí)， f = q v B sin ,作業(yè)布置,12.,如圖3522所示，空間有水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)和垂 直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，質(zhì)量為m、帶電量為q的 絕緣滑塊水平向右做勻速直線運(yùn)動(dòng)，滑塊和水平面間 的動(dòng)摩擦因數(shù)為.滑塊與墻碰撞后速度為原來(lái)的一半， 滑塊返回時(shí)，撤掉電場(chǎng)，恰好也做勻速直線運(yùn)動(dòng)求 原來(lái)電場(chǎng)強(qiáng)度的大小,