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1、 第 三 章 第 5節(jié)磁 場 對 運 動 電 荷 的 作 用力 安 培 力溫 故 而 知 新 表示 B和I之間的夾角BILsinF=磁 場 對 通 電 導 線 的 作 用 力 ， 稱 為安 培 力 ，當 =900時 ， 安 培 力 最 大 ； 當 =0或 者 1800時 ， 安 培 力 等 于 零 。 磁 場 對 電 流 有 力 的 作 用 試 說 明 ： 在 乙圖 中 電 子 束 為什 么 會 向 下 偏轉 ？ 一 、 洛 倫 茲 力1.概 念 ： 磁 場 對 運 動 電 荷 的 作 用 力 叫 洛 倫 茲力 。 2.洛 倫 茲 力 與 安 培 力 的 關 系 （ 1） 安 培 力 是 磁
2、場 對 運 動 電 荷 作 用 力 的宏 觀 表 現(xiàn) 。 （ 2） 洛 倫 茲 力 是 安 培 力 的 微 觀 本 質 。科 學 家 介 紹 ： 洛 倫 茲 荷 蘭 物 理 學 家 ， 首 先 提 出 運 動 電 荷 產(chǎn) 生 磁 場 及 磁 場 對 運 動 電 荷 有 作 用 力 的 觀 點 。 左 手 定 則 ：3、 洛 倫 茲 力 的 方 向伸 開 左 手 ,使 拇 指 與 其 余 四 個 手 指 垂 直 ,并 且 都 與 手 掌 在 同 一 個 平 面 內 ,讓 磁 感線 從 掌 心 穿 入 ,使 四 指 指 向 正 電 荷 的 運動 方 向 ,大 拇 指 所 指 的 方 向 就 是 運
3、 動 的正 電 荷 所 受 洛 倫 茲 力 的 方 向 .若 運 動 的 是 負 電 荷 ， 那 么 四 指 方 向該 如 何 呢 ？指 向 負 電 荷 運 動 的 反 方 向 ！ 鞏固練習1圖 16 49是 表 示 磁 場 磁 感強 度 B， 負 電 荷 運 動 方 向 v和 磁 場 對 電 荷 作 用 力 f的 相互 關 系 圖 ， 這 四 個 圖 中 畫得 正 確 的 是 (B、 v、 f兩 兩垂 直 )解答：正確的應選A、B、C 公 式 推 導 ：4、 洛 倫 茲 力 的 大 小 F=qvB通 電 導 體 的 長 度 ： L 每 個 電 荷 的 帶 電 量 ： q橫 截 面 積 ： S
4、 單 位 體 積 的 電 荷 數(shù) ： n 定 向 移 動 的 速 率 ： v 說 明 （ 1） F=qvB只 適 用 于 v B的 情 況若 v與 B間 的 夾 角 為 ，則F = qvBsin v 0 Bv0sin v0cos（ 2） 公 式 中 各 量 的 單 位 分 別 是 N、 C、 m/s、 T公 式 中 ， 當 =900時 ， F= qvB,當 =00或 1800時 ， F=0 v0F v0F基礎達標、判斷下面幾個圖中電荷的受力方向 v0Bv0BB思 考 1: F 、 B 、 V三 個 量 的 方 向 之 間 滿 足 什 么 特 點 ？ （1）（2）（5）（6）思 考 2: 若 不
5、 計 重 力 ， 上 圖 中 各 電 荷 將 作 何 種 運 動 ？ 電 荷的 動 能 發(fā) 生 變 化 了 嗎 ？v0B v0F B（3） 5.洛 倫 茲 力 的特點： (1)洛 倫 茲 力 的 方 向 垂 直 于 v和 B二 者 所 決 定 的 平 面 。 （ F必定 垂 直 于 B、 v， 但 v不 一 定 垂 直 于 B ）(2)洛 倫 茲 力 總 是 跟 運 動 的 電 荷 的 速 度 方 向 垂 直 ，所 以 洛 倫 茲 力 只 能 改 變 運 動 電 荷 的 速 度 ， 大 小而 不 改 變 速 度 的 方 向 從 太 陽 或 其 他 星 體 上 ， 時 刻 都 有 大 量 的 高
6、 能 粒 子 流 放 出 ， 稱 為 宇 宙 射 線 。 這 些 高 能 粒 子 流 ， 如 果 都 到 達 地 球 ， 將 對 地 球 上 的 生 物 帶 來 危 害 。 慶 幸 的 是 ， 地 球 周 圍存 在 地 磁 場 ， 改 變 了 宇 宙 射 線 中 帶 電 粒 子 的 運動 方 向 ， 對 宇 宙 射 線 起 了 一 定 的 阻 擋 作 用 。宇 宙 中 的 洛 倫 茲 力思 考 ： 若 一 束 質 子 流 垂 直 赤 道 平 面 射 向 地 球 ， 將 偏 向哪 一 方 向 ？ （ 向 東 ） 一 、 洛 倫 茲 力 方 向 的 判 斷左 手 定 則小 結 ：二 、 洛 侖 茲
7、 力 f大 小 的 計 算sinqvBf 為磁場B與速度v的夾角 基礎鞏固1下 列 說 法 正 確 的 是 A 運 動 電 荷 在 磁 感 應 強 度 不 為 零 的 地 方 ，一 定 受 到 洛 倫 茲 力 作 用B 運 動 電 荷 在 某 處 不 受 洛 倫 茲 力 作 用 ， 則該 處 的 磁 感 應 強 度 一 定 為 零C 洛 倫 茲 力 不 能 改 變 帶 電 粒 子 的 動 能D 洛 倫 茲 力 對 帶 電 粒 子 不 做 功 基礎鞏固2如 圖 所 示 的 正 交 電 場 和 磁 場 中 ， 有 一粒 子 沿 垂 直 于 電 場 和 磁 場 的 方 向 飛 入其 中 ， 并 沿
8、直 線 運 動 (不 考 慮 重 力 作用 )， 則 此 粒 子 （ ）A 一 定 帶 正 電B 一 定 帶 負 電C 一 定 不 帶 電D 可 能 帶 正 電 或 負 電 ， 也 可 能 不 帶 電 如 果 運 動 電 荷 除 磁 場 力 外 不 受 其 他 任 何力 的 作 用 ， 則 帶 電 粒 子 在 磁 場 中 作 下 列運 動 可 能 成 立 的 是 A 作 勻 速 直 線 運 動B、 作 勻 變 速 直 線 運 動C 作 變 加 速 曲 線 運 動D 作 勻 變 速 曲 線 運 動基礎鞏固3 如 圖 所 示 ， 質 量 為 m、 帶 電 量 為 q的 小 球 ， 在 傾 角 為
9、的 光 滑 斜 面 上 由 靜 止 開 始 下 滑 ， 勻 強 磁 場 的 磁 感 應 強度 為 B， 方 向 垂 直 紙 面 向 內 ， 若 帶 電 小 球 下 滑 到 某 一 位置 時 離 開 斜 面 （ 設 斜 面 足 夠 長 ） ，求 ： （ 1)小 球 帶 何 種 電 荷 ？ （ 2） 小 球 離 開 斜 面 時 的 速度 為 多 少 ？ （ 3） 小 球 在 斜 面 上 滑 行 的 最 大 位 移 mgqvB mgcos 例1.（ 1） 小 球 帶 負 電 sin2 cos sin.021 )3( coscos)2( 22 22 2 Bq gms mgsmv qB mgv mgqv
10、B 據(jù)動能定理當支持力為零時，有 sin2 cos sin.021 )3( coscos)2( 22 222 Bq gms mgsmv qBmgv mgqvB 據(jù)動能定理當支持力為零時，有 能 力 提 升 1.如 圖 所 示 ， 用 絕 緣 細 線 懸 掛 的 單 擺 ，擺 球 帶 正 電 ， 懸 掛 于 點 ， 擺 長 為L,當 它 擺 過 豎 直 線 OC時 便 進 入 或 離開 一 個 勻 強 磁 場 ， 磁 場 方 向 垂 直 于單 擺 擺 動 的 平 面 ， A、 B點 分 別 是 最大 位 移 處 ， 下 列 有 關 說 法 正 確 的 是（ ）A.A點 和 B點 處 在 同 一 水 平 面B.在 A點 和 B點 處 線 上 的 拉 力 大 小 相等C.單 擺 的 振 動 周 期 仍 與 沒 有 磁 場 時一 樣D.單 擺 向 右 或 向 左 擺 過 D點 時 ， 線上 的 拉 力 是 相 等 的ABC 能 力 提 升 2. mEqg m Eqmg m fmgao ga BEV EqqVB ON 最大時即當 qB Eqmg qB EqmgV EqqVB 最大時即當 )(mg 0a
磁場對運動電荷的作用力1上
