磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷的作用力.ppt

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3-5磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷的作用力,復(fù)習(xí),方向:,安培力:,1.磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)線(xiàn)的作用力,大小:,左手定則,,θ為B和I之間的夾角,2.電流是如何形成的？,(F⊥I,F⊥B,B與I未必垂直),荷蘭物理學(xué)家，他是電子論的創(chuàng)始人、相對(duì)論中洛倫茲變換的建立者，并因在原子物理中的重要貢獻(xiàn)（塞曼效應(yīng)）獲得第二屆（1902年）諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。被愛(ài)因斯坦稱(chēng)為“我們時(shí)代最偉大，最高尚的人”。,荷蘭物理學(xué)家洛倫茲(Lorentz，1853—1928),磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷的作用力叫做洛倫茲力,一、洛倫茲力的定義,安培力,洛侖茲力,磁場(chǎng)對(duì)電流的作用,磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷的作用,,,,,因,果,微觀(guān)原因,宏觀(guān)表現(xiàn),磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷的作用力叫做洛倫茲力,安培力是洛倫茲力的宏觀(guān)表現(xiàn).,一、洛倫茲力的定義,二、洛倫茲力的方向,左手定則：伸開(kāi)左手,使拇指與其余四指垂直且處于同一平面內(nèi);讓磁感線(xiàn)從掌心進(jìn)入,使四指指向正電荷運(yùn)動(dòng)的方向,拇指所指的方向就是正電荷所受洛倫茲力的方向,如果是負(fù)電荷,我們應(yīng)如何判定洛倫茲力的方向?,,四指的方向,電流的方向,正電荷的運(yùn)動(dòng)方向負(fù)電荷運(yùn)動(dòng)的反方向,,,二、洛倫茲力的方向,B,F垂直于紙面向外,甲,乙,丙,訓(xùn)練鞏固：試判斷下圖中的帶電粒子剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)所受洛倫茲力的方向,B,B,設(shè)有一段長(zhǎng)為L(zhǎng)，橫截面積為S的直導(dǎo)線(xiàn)，單位體積內(nèi)的自由電荷數(shù)為n，每個(gè)自由電荷的電荷量為q，自由電荷定向移動(dòng)的速率為v。這段通電導(dǎo)線(xiàn)垂直磁場(chǎng)方向放入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，求（1）電流強(qiáng)度I。（2）通電導(dǎo)線(xiàn)所受的安培力。（3）這段導(dǎo)線(xiàn)內(nèi)的自由電荷數(shù)。（4）每個(gè)電荷所受的洛倫茲力。,三、洛倫茲力的大小,(v垂直B),三、洛倫茲力的大小,,,,,,B,v,F,,,,,,B,v,F,θ,,V2,V1,,,V1,V2,（θ為v與B夾角）,三、洛倫茲力的大小,,,,B,v,F,θ,,V2,V1,,,四、洛倫茲力的特點(diǎn)：,2、洛倫茲力只改變速度的方向,不改變速度的大小.,3、洛倫茲力對(duì)電荷總是不做功.,1、洛倫茲力的方向總是既垂直于速度,又垂直于磁場(chǎng),即垂直于V和B所組成的平面.,總是:F⊥VF⊥BV與B未必垂直,例、當(dāng)一帶正電q的粒子以速度V沿螺線(xiàn)管中軸線(xiàn)進(jìn)入該通電螺線(xiàn)管中，若不計(jì)重力，則()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,CD,例.如圖所示是電視機(jī)中顯像管偏轉(zhuǎn)線(xiàn)圈示意圖，它由繞在磁環(huán)上的兩個(gè)相同的線(xiàn)圈串聯(lián)而成，線(xiàn)圈中通有方向如圖所示的電流。當(dāng)電子束從垂直直面向外射來(lái)時(shí)（圖中用符號(hào)“?”表示電子束，不計(jì)重力的影響），它將（）A.向右偏轉(zhuǎn)B.向左偏轉(zhuǎn)C.向下偏轉(zhuǎn)D.向上偏轉(zhuǎn),電子向外射來(lái)時(shí),B,五、電視顯像管的工作原理,主要構(gòu)造:,電子槍?zhuān)帢O）、偏轉(zhuǎn)線(xiàn)圈、熒光屏等,【思考與討論】,1．若要使電子束在水平方向偏離中心，打在熒光屏上的Ａ點(diǎn)，偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)應(yīng)該沿什么方向？,2．若要使電子束打在Ｂ點(diǎn)，磁場(chǎng)應(yīng)該沿什么方向？,3．若要使電子束打在熒光屏上的位置由Ｂ逐漸向Ａ點(diǎn)移動(dòng)，偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)應(yīng)該怎樣變化？,原理：,應(yīng)用電子束磁偏轉(zhuǎn)的道理,瑞典斯特哥爾摩的極光,美國(guó)阿拉斯加州的極光,北極極光,德國(guó)下薩可森州極光,冰島的極光,人類(lèi)首次拍到南北極光“同放光彩”奇景,例.來(lái)自宇宙的質(zhì)子流，以與地球表面垂直的方向射向赤道上空的某一點(diǎn)，則這些質(zhì)子在進(jìn)入地球周?chē)目臻g時(shí)，將()A．豎直向下沿直線(xiàn)射向地面B．相對(duì)于預(yù)定地面向東偏轉(zhuǎn)C．相對(duì)于預(yù)定點(diǎn)稍向西偏轉(zhuǎn)D．相對(duì)于預(yù)定點(diǎn)稍向北偏轉(zhuǎn),B,,以正電荷為例,極光：,由于地磁場(chǎng)俘獲帶電粒子而出現(xiàn)的現(xiàn)象,小結(jié)：,１、洛倫茲力的方向,２、洛倫茲力的大小,３、洛倫茲力的特點(diǎn),４、電視顯像管的工作原理,在太陽(yáng)創(chuàng)造的諸如光和熱等形式的能量中，有一種能量被稱(chēng)為“太陽(yáng)風(fēng)”。這是一束可以覆蓋地球的強(qiáng)大的帶電亞原子顆粒流，該太陽(yáng)風(fēng)在地球上空環(huán)繞地球流動(dòng)，以大約每秒400公里的速度撞擊地球磁場(chǎng)，磁場(chǎng)使該顆粒流偏向地磁極下落，它們與氧和氮的原子碰撞，擊走電子，使之成為激發(fā)態(tài)的離子，這些離子發(fā)射不同波長(zhǎng)的輻射，產(chǎn)生出紅、綠或藍(lán)等色的極光特征色彩，形成極光。在南極地區(qū)形成的叫南極光。在北極地區(qū)同樣可看到這一現(xiàn)象，稱(chēng)之為北極光。,