高二物理課件人教選修三 磁場對運動電荷的作用

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歡迎進入物理課堂 磁場對運動電荷的作用 1 什么是安培力及怎樣計算 安培力方向怎樣判斷 2 電流是如何形成的 電流強度的微觀形式 知識準備 1 運動電荷在磁場中受到磁場力的作用 2 安培力是大量運動電荷所受到的磁場力的宏觀表現(xiàn) 猜想 真空電子射線管 真空電子射線管 真空電子射線管 真空電子射線管 實驗結(jié)果 1 在沒有外磁場時 電子沿直線前進 表明運動的電荷沒有受到磁場力的作用 2 當有外磁場時 電子束運動的軌跡發(fā)生彎曲 表明運動電荷受到磁場力的作用 一 洛侖茲力 1 定義 磁場對運動電荷存在著力的作用 我們把它稱做洛侖茲力 2 洛侖茲力與安培力的關(guān)系 作用于通電導(dǎo)線上的安培力就是作用于運動電荷上的洛侖茲力的宏觀表現(xiàn) 微觀上 洛侖茲力f B q 對象 單個電荷 宏觀上 安培力F B I 對象 整個導(dǎo)線 二 洛侖茲力的方向 方向 由 左手定則 判斷 三 洛侖茲力的大小 1 公式及推導(dǎo) 例題 有一段長為L的通電導(dǎo)線 橫截面積為S 單位體積內(nèi)的自由電荷數(shù)為n 每個自由電荷的電量為q 定向移動的平均速率為v 把這段導(dǎo)線垂直地放入磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中 求 每個自由電荷受到的洛侖茲力f的大小f 三 洛侖茲力的大小 1 公式 注意 當v B時f qvB 當v B時f 0 電荷不受洛侖茲力作用 2 單位 f N q c v m s B T 當v與B之間有一定夾角時 f介于0和最大值之間f qvBsin 當電荷在垂直于磁場的方向上運動時 磁場對運動電荷的洛倫茲力等f于電荷量q 速率v 磁感應(yīng)強度B三者的乘積 課堂練習 1 如圖所示 運動電荷電量為q 2 10 8C 電性圖中標明 運動速度v 4 103m s 勻強磁場磁感應(yīng)強度為B 0 5T 求電荷受到的洛侖茲力的大小和方向 2 當一帶正電q的粒子以速度v沿螺線管中軸線進入該通電螺線管 若不計重力 則 課堂練習 A 帶電粒子速度大小改變 B 帶電粒子速度方向改變 C 帶電粒子速度大小不變 D 帶電粒子速度方向不變 C D 帶電粒子做 勻速直線運動 四 洛侖茲力的特點 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 因為洛侖茲力f總是與v垂直 所以洛侖茲力一個重要特點就是對帶電粒子不做功 它只會改變速度的方向 而不會改變速度的大小 3 洛侖茲力可以充當向心力 電視顯像管的工作原理 1 電子束打在A點 偏轉(zhuǎn)磁場應(yīng)該沿什么方向 2 電子束打在B點 偏轉(zhuǎn)磁場應(yīng)該沿什么方向 3 要使光點由中心位置O點逐漸向A點移動 磁場強弱應(yīng)怎樣變化 五 洛侖茲力的應(yīng)用 1 宇宙射線與地磁場 2 在科技中的應(yīng)用 思考題 若帶電粒子以速度V垂直射入勻強磁場B中 只受洛侖茲力作用 將如何運動 小結(jié) 1 概念 磁場對運動電荷的作用力 稱做洛侖茲力 2 方向 由 左手定則 判斷 3 大小 當v B時f qvB當v B時f 0當v與B之間有一定夾角時 f介于0和最大值之間f qvBsin 4 特點 f vWf 0 作業(yè) 1 如圖 在真空中勻強電場的方向豎直向下 勻強磁場的方向垂直紙面向里 3個油滴a b c帶有等量同種電荷 其中a靜止 b向右勻速運動 c向左勻速運動 比較它們重力的關(guān)系 正確的是 A Ga最大B Gb最小C Gc最大D Gb最大 作業(yè) 2 對比說明安培力與洛倫茲力的異同 再見 同學們 來學校和回家的路上要注意安全 同學們 來學校和回家的路上要注意安全