３．５磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷的作用（１）

1、學(xué)習(xí)目標(biāo)：,1、知道什么是洛倫茲力.利用左手定 則判斷洛倫茲力的方向. 2、知道洛倫茲力大小的推理過(guò)程. 3、掌握垂直進(jìn)入磁場(chǎng)方向的帶電粒子,受到洛倫茲力大小的計(jì)算. 4、了解v和B垂直時(shí)的洛倫茲力大小及方向判斷.理解洛倫茲力對(duì)電荷不做功. 5、了解電視顯像管的工作原理.,,3.5 磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷的作用力,,(洛倫茲力),第三章 磁場(chǎng),復(fù)習(xí)回顧,1、磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)線的作用力,安培力:,,大小:,θ為B和I之間的夾角

2、,方向：,左手定則,運(yùn)用左手定則判斷安培力的方向,2、通電導(dǎo)線中的電流是怎樣形成的呢?,電荷的定向移動(dòng)形成的,為什么磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)線有作用力?,【思考】既然磁場(chǎng)對(duì)電流有力的作用,而電流是由電荷的定向移動(dòng)形成的.那么磁場(chǎng)是否對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷也有作用力呢?,？,讓事實(shí)說(shuō)話,電子射線管的原理: 從陰極發(fā)射出來(lái)電子，在陰陽(yáng)兩極間的高壓作用下，使電子加速，形成電子束，轟擊到長(zhǎng)條形的熒光屏上激發(fā)出熒光，可以顯示電子束的運(yùn)動(dòng)軌跡。,實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：

3、 在沒(méi)有外磁場(chǎng)時(shí)，電子束沿直線運(yùn)動(dòng)，將蹄形磁鐵靠近陰極射線管，發(fā)現(xiàn)電子束運(yùn)動(dòng)軌跡發(fā)生了彎曲。,結(jié)論：磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷有作用力.,荷蘭物理學(xué)家 洛倫茲(Lorentz， 1853—1928),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”。,一、洛倫茲力的定義：,運(yùn)動(dòng)電荷在磁場(chǎng)中受到的作用力磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)

4、電荷的作用力,？,為什么磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)線有作用力?,磁場(chǎng)對(duì)電流有安培力的作用,而電流是由電荷定向運(yùn)動(dòng)形成的,且磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷有洛倫茲力的作用.所以安培力是洛倫茲力的宏觀表現(xiàn).,安培力,磁場(chǎng)對(duì)電流的作用,,洛侖茲力,磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷的作用,,,,果,因,宏觀表現(xiàn),微觀原因,想一想,1.判定安培力方向。2.電流方向和電荷運(yùn)動(dòng)方向的關(guān)系。3.安培力方向和洛倫茲力方向的關(guān)系。4.電荷運(yùn)動(dòng)方向、磁場(chǎng)方向、洛倫茲力方向的關(guān)系。,二、洛倫茲力的方向

5、,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?,二、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,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,F垂直于紙面向外,F垂直于紙面向外,心得體會(huì),1、以相同速度進(jìn)入同一磁場(chǎng)的

6、 正、負(fù)電荷受到的洛倫茲力方向相反,2、洛倫茲力的方向 垂直于v和B組成的平面,,,,,F洛,三、洛倫茲力的大小,洛倫茲力大小可能會(huì)與哪些因素有關(guān)?,當(dāng)電荷運(yùn)動(dòng)方向跟磁場(chǎng)方向垂直時(shí)洛倫茲力的大小跟三個(gè)因素相關(guān):,1.磁感應(yīng)強(qiáng)度B,2.電荷量q,3.電荷運(yùn)動(dòng)快慢v,三、洛倫茲力的大小,設(shè)有一段長(zhǎng)為L(zhǎng)，橫截面積為S的直導(dǎo)線，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)線垂直磁場(chǎng)方向放入

7、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，求,(1)通電導(dǎo)線中的電流(2)通電導(dǎo)線所受的安培力(3)這段導(dǎo)線內(nèi)的自由電荷數(shù)(4)每個(gè)電荷所受的洛倫茲力,,單位：F(N)，q(C)，v(m/s), B(T),三、洛倫茲力的大小,電荷量為q的粒子以速度v運(yùn)動(dòng)時(shí),如果速度方向與磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直,那么粒子所受的洛倫茲力為,(v垂直B),問(wèn)題:若帶電粒子不垂直射入磁場(chǎng),粒子受到的洛倫茲力又如何呢?,,,,,,F,V2,V1,三、洛倫茲力的大小,當(dāng)

8、運(yùn)動(dòng)電荷的速度v方向與磁感應(yīng)強(qiáng)度B方向的夾角為θ，電荷所受的洛倫茲力大小為,單位：F(N)，q(C)，v(m/s), B(T),課 堂 練 習(xí),電子的速率v=3×106m/s,垂直射入B=0.10T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,它受到的洛倫茲力是多大?,解：因?yàn)関垂直B,所以所受洛倫茲力大小,F洛=qvB =1.60×10-19×3×106×0.10N =4.8×10-14N,課 堂

9、 練 習(xí),當(dāng)一帶正電q的粒子以速度v沿螺線管中軸線進(jìn)入該通電螺線管,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,課 堂 練 習(xí),電荷量為＋q的粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)，下列說(shuō)法正確的是( )A．只要速度大小相同，所受洛倫茲力就相同B．如果把＋q改為-q，且速度反向，大小不變，則洛倫茲力的大小方向不變C．洛倫茲力方向一定與

10、電荷速度方向垂直，磁場(chǎng)方向一定與電荷運(yùn)動(dòng)方向垂直D．粒子的速度一定變化,B,課 堂 練 習(xí),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,小結(jié)：,1、洛倫茲力:磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷的作用力 安培力是洛倫茲力的宏觀表現(xiàn)2、洛