高二物理課件人教選修三 磁場對運動電荷的作用

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歡迎進入物理課堂 磁場對運動電荷的作用 1 什么是安培力及怎樣計算 安培力方向怎樣判斷 2 電流是如何形成的 電流強度的微觀形式 知識準備 1 運動電荷在磁場中受到磁場力的作用 2 安培力是大量運動電荷所受到的磁場力的宏觀表現(xiàn) 猜想 真空電子射線管 真空電子射線管 真空電子射線管 真空電子射線管 實驗結果 1 在沒有外磁場時 電子沿直線前進 表明運動的電荷沒有受到磁場力的作用 2 當有外磁場時 電子束運動的軌跡發(fā)生彎曲 表明運動電荷受到磁場力的作用 一 洛侖茲力 1 定義 磁場對運動電荷存在著力的作用 我們把它稱做洛侖茲力 2 洛侖茲力與安培力的關系 作用于通電導線上的安培力就是作用于運動電荷上的洛侖茲力的宏觀表現(xiàn) 微觀上 洛侖茲力f B q 對象 單個電荷 宏觀上 安培力F B I 對象 整個導線 二 洛侖茲力的方向 方向 由 左手定則 判斷 三 洛侖茲力的大小 1 公式及推導 例題 有一段長為L的通電導線 橫截面積為S 單位體積內的自由電荷數(shù)為n 每個自由電荷的電量為q 定向移動的平均速率為v 把這段導線垂直地放入磁感應強度為B的勻強磁場中 求 每個自由電荷受到的洛侖茲力f的大小f 三 洛侖茲力的大小 1 公式 注意 當v B時f qvB 當v B時f 0 電荷不受洛侖茲力作用 2 單位 f N q c v m s B T 當v與B之間有一定夾角時 f介于0和最大值之間f qvBsin 當電荷在垂直于磁場的方向上運動時 磁場對運動電荷的洛倫茲力等f于電荷量q 速率v 磁感應強度B三者的乘積 課堂練習 1 如圖所示 運動電荷電量為q 2 10 8C 電性圖中標明 運動速度v 4 103m s 勻強磁場磁感應強度為B 0 5T 求電荷受到的洛侖茲力的大小和方向 2 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 課堂練習 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 C D 帶電粒子做 勻速直線運動 四 洛侖茲力的特點 1 洛侖茲力f的方向總是與v垂直 也與B垂直 即f總是垂直與B和v所決定的平面 2 因為洛侖茲力f總是與v垂直 所以洛侖茲力一個重要特點就是對帶電粒子不做功 它只會改變速度的方向 而不會改變速度的大小 3 洛侖茲力可以充當向心力 電視顯像管的工作原理 1 電子束打在A點 偏轉磁場應該沿什么方向 2 電子束打在B點 偏轉磁場應該沿什么方向 3 要使光點由中心位置O點逐漸向A點移動 磁場強弱應怎樣變化 五 洛侖茲力的應用 1 宇宙射線與地磁場 2 在科技中的應用 思考題 若帶電粒子以速度V垂直射入勻強磁場B中 只受洛侖茲力作用 將如何運動 小結 1 概念 磁場對運動電荷的作用力 稱做洛侖茲力 2 方向 由 左手定則 判斷 3 大小 當v B時f qvB當v B時f 0當v與B之間有一定夾角時 f介于0和最大值之間f qvBsin 4 特點 f vWf 0 作業(yè) 1 如圖 在真空中勻強電場的方向豎直向下 勻強磁場的方向垂直紙面向里 3個油滴a b c帶有等量同種電荷 其中a靜止 b向右勻速運動 c向左勻速運動 比較它們重力的關系 正確的是 A Ga最大B Gb最小C Gc最大D Gb最大 作業(yè) 2 對比說明安培力與洛倫茲力的異同 再見 同學們 來學校和回家的路上要注意安全 同學們 來學校和回家的路上要注意安全