高中物理 3.5 磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷的作用力課件 新人教版選修3-1.ppt

3.5磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷的作用力,復(fù)習(xí),1、磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)線的作用力的大小和方向？,2、電流是如何形成的？,3、由上述的兩個(gè)問題你可以想到什么？,磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)線的安培力可能是作用在大量運(yùn)動(dòng)電荷的作用力的宏觀表現(xiàn)，也就是說磁場(chǎng)可能對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷有力的作用。,電荷的定向移動(dòng)形成的,大?。篎BILsin,方向：左手定則,一、磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷的作用力,演示：陰極射線在磁場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn),電子射線管的原理：從陰極發(fā)射出來電子，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：在沒有外磁場(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。,運(yùn)動(dòng)電荷在磁場(chǎng)中受到的作用力叫做洛倫茲力，安培力是洛倫茲力的宏觀表現(xiàn)。,二、洛倫茲力的方向,左手定則：四指指向與形成的電流方向一致，即與正電荷運(yùn)動(dòng)方向相同，與負(fù)電荷運(yùn)動(dòng)方向相反。,課堂訓(xùn)練,q,豎直向上,豎直向上,垂直紙面向內(nèi),垂直紙面向外,1、判斷下列粒子進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)所受的洛倫茲力的方向,三、洛倫茲力大小,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,導(dǎo)線中的電流強(qiáng)度I=,導(dǎo)線中的電荷的總個(gè)數(shù)為N=,每個(gè)電荷受力為,nqSv,nSL,導(dǎo)線受安培力為F安=,BIL=BnqSvL,三、洛倫茲力大小,F洛=qVB(VB）,F洛=0(VB）,當(dāng)V與B成一角度時(shí),F洛=qVBsin,三、洛倫茲力大小,思考與討論,（1）洛倫茲力方向與帶電粒子的運(yùn)動(dòng)方向有什么關(guān)系？洛倫茲力方向與帶電粒子運(yùn)動(dòng)方向垂直（2）洛倫茲力帶電粒子運(yùn)動(dòng)的速度有什么影響？只改變粒子速度的方向，不改變粒子速度的大?。?）洛倫茲力對(duì)帶電粒子做的功是多少？由于洛倫茲力方向始終與帶電粒子運(yùn)動(dòng)方向垂直，所以洛倫茲力對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷不做功,FvFB,課堂訓(xùn)練,1、試判斷下列各圖帶電粒子所受洛侖茲力的方向、或磁場(chǎng)的方向、或粒子運(yùn)動(dòng)方向(q,v,B兩兩垂直),垂直紙面向外,課堂訓(xùn)練,2、電子以初速度V垂直進(jìn)入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,則()A.磁場(chǎng)對(duì)電子的作用力始終不變.B.磁場(chǎng)對(duì)電子的作用力始終不做功C.電子的速度始終不變.D.電子的動(dòng)能始終不變,BD,課堂訓(xùn)練,3、電子的速率v=3106m/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？,F洛=qvB=1.6010-1931060.10=4.810-14N,課堂訓(xùn)練,4、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,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、洛倫茲力的方向：左手定則FvFB3、洛倫茲力大?。篎洛=qVBsinVBF洛=qVBVBF洛=04、特點(diǎn)：洛倫茲力只改變力的方向，不改變力的大小，洛倫茲力對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷不做功,四、電視顯像管的工作原理,1、要是電子打在A點(diǎn)，偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)應(yīng)該沿什么方向？,垂直紙面向外,2、要是電子打在B點(diǎn)，偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)應(yīng)該沿什么方向？,垂直紙面向里,3、要是電子打從A點(diǎn)向B點(diǎn)逐漸移動(dòng)，偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)應(yīng)該怎樣變化？,先垂直紙面向外并逐漸減小，然后垂直紙面向里并逐漸增大。,閱讀課本：P103,