高中物理 3.5磁場對運動電荷的作用力課件 新人教版選修3-1.ppt

第五節(jié) 磁場對運動電荷的作用力,第三章 磁場,回顧復習：,1、安培力的定義：,磁場對通電導線的作用力,方向的判斷：,左手定則,大小的計算：,2、電流是如何形成的？,3、猜想:磁場是不是可能對運動電荷有力的作用？,電流是由電荷的定向移動形成的,演示：陰極射線在磁場中的偏轉電子束的偏轉.wmv,1 、沒有磁場時，接通高壓電源可以觀察到什么現(xiàn)象。 2、光束實質上是什么？ 3、若在電子束的路徑上加磁場，可以觀察到什么現(xiàn)象？ 4、改變磁場的方向，通過觀查從而判斷運動的電子在各個方向磁場中的受力方向。,一、探究洛倫茲力的方向：,安培力是磁場對電流的作用力,電流是電荷的定向移動形成的,洛倫茲力是磁場對運動電荷的作用力,1.安培力是洛倫茲力的宏觀表現(xiàn) 2.洛倫茲力是安培力的微觀本質,洛倫茲力的方向可以用左手定則判定,實驗驗證：,理論推導：,推理與猜想：,磁場對運動電荷的作用力叫做洛倫茲力,洛倫茲力：,二、洛倫茲力的方向-左手定則,1、 伸開左手，使大拇指和其余四 指垂直且處于同一平面內，把手放 入磁場中，讓磁感線垂直穿過手心，若四指指向正電荷運動的方向，那么拇指所指的方向就使正電荷所受洛倫茲力的方向,2、若四指指向負電荷運動的反方 向，那么拇指所指的方向就是負電 荷所受洛倫茲力的方向,垂直紙面向外,試判斷下圖中的帶電粒子剛進入磁場時所受的洛倫茲力的方向,1、可見：以相同速度進入同一磁場的正負電荷受到的洛倫茲力方向相反。,2、安培力方向由左手定則判斷。我們知道安培力的方向既垂直于磁場方向，又垂直于電流方向，同樣也用左手定則判斷洛倫茲力f的方向也既垂直于磁場B的方向又垂直于電荷運動速度v的方向,練一練：,試判斷各圖中帶電粒子受洛倫茲力的方向，或帶電粒子的電性、或帶點粒子的運動方向。,洛倫茲力方向 垂直紙面向里,洛倫茲力方向 垂直紙面向外,三、探究洛倫茲力的表達式：,設有一段長為L，橫截面積為S的直導線，單位體積內的自由電荷數(shù)為n，每個自由電荷的電荷量為q，自由電荷定向移動的速率為v。這段通電導線垂直磁場方向放入磁感應強度為B的勻強磁場中，求 （1）電流強度I。 （2）通電導線所受的安培力。 （3）這段導線內的自由電荷數(shù)。 （4）每個電荷所受的洛倫茲力。,如果通電導線不和磁場方向垂直，怎么辦？,(適用條件：速度方向與磁場方向垂直),速度v與磁場B的方向夾角為時,I=nqsv,F安ILB（nqsv）LB,總電荷數(shù)：nsL,f洛VB,1、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 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,四、洛倫茲力的特點,（1）、洛倫茲力的方向既垂直于磁場方向，又垂直于速度方向，即垂直于磁場和速度所組成的平面。,（2）、洛倫茲力對電荷不做功，即不改變速度的大小，只改變速度的方向。,五、電視顯像管的工作原理,主要構造:,電子槍（陰極）、偏轉線圈、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，打在熒光屏上的點，偏轉磁場應該沿什么方向？,2若要使電子束打在點，磁場應該沿什么方向？,3若要使電子束打在熒光屏上的位置由逐漸向點移動，偏轉磁場應該怎樣變化？,原理：,應用電子束磁偏轉的道理,小結：,、洛倫茲力的方向,、洛倫茲力的大小,、洛倫茲力的特點,、電視顯像管的工作原理,