高二物理課件人教選修三 磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷的作用

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歡迎進(jìn)入物理課堂 磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷的作用 1 什么是安培力及怎樣計(jì)算 安培力方向怎樣判斷 2 電流是如何形成的 電流強(qiáng)度的微觀形式 知識(shí)準(zhǔn)備 1 運(yùn)動(dòng)電荷在磁場(chǎng)中受到磁場(chǎng)力的作用 2 安培力是大量運(yùn)動(dòng)電荷所受到的磁場(chǎng)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(shí)驗(yàn)結(jié)果 1 在沒(méi)有外磁場(chǎng)時(shí) 電子沿直線前進(jìn) 表明運(yùn)動(dòng)的電荷沒(méi)有受到磁場(chǎng)力的作用 2 當(dāng)有外磁場(chǎng)時(shí) 電子束運(yùn)動(dòng)的軌跡發(fā)生彎曲 表明運(yùn)動(dòng)電荷受到磁場(chǎng)力的作用 一 洛侖茲力 1 定義 磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)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(guān)系 作用于通電導(dǎo)線上的安培力就是作用于運(yùn)動(dòng)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(duì)象 單個(gè)電荷 宏觀上 安培力F B I 對(duì)象 整個(gè)導(dǎo)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(dǎo) 例題 有一段長(zhǎng)為L(zhǎng)的通電導(dǎo)線 橫截面積為S 單位體積內(nèi)的自由電荷數(shù)為n 每個(gè)自由電荷的電量為q 定向移動(dòng)的平均速率為v 把這段導(dǎo)線垂直地放入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中 求 每個(gè)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(dāng)v B時(shí)f qvB 當(dāng)v B時(shí)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(dāng)v與B之間有一定夾角時(shí) f介于0和最大值之間f qvBsin 當(dāng)電荷在垂直于磁場(chǎng)的方向上運(yùn)動(dòng)時(shí) 磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷的洛倫茲力等f(wàn)于電荷量q 速率v 磁感應(yīng)強(qiáng)度B三者的乘積 課堂練習(xí) 1 如圖所示 運(yùn)動(dòng)電荷電量為q 2 10 8C 電性圖中標(biāo)明 運(yùn)動(dòng)速度v 4 103m s 勻強(qiáng)磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度為B 0 5T 求電荷受到的洛侖茲力的大小和方向 2 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 課堂練習(xí) 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(yùn)動(dòng) 四 洛侖茲力的特點(diǎn) 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?yàn)槁鍋銎澚總是與v垂直 所以洛侖茲力一個(gè)重要特點(diǎn)就是對(duì)帶電粒子不做功 它只會(huì)改變速度的方向 而不會(huì)改變速度的大小 3 洛侖茲力可以充當(dāng)向心力 電視顯像管的工作原理 1 電子束打在A點(diǎn) 偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)應(yīng)該沿什么方向 2 電子束打在B點(diǎn) 偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)應(yīng)該沿什么方向 3 要使光點(diǎn)由中心位置O點(diǎn)逐漸向A點(diǎn)移動(dòng) 磁場(chǎng)強(qiáng)弱應(yīng)怎樣變化 五 洛侖茲力的應(yīng)用 1 宇宙射線與地磁場(chǎng) 2 在科技中的應(yīng)用 思考題 若帶電粒子以速度V垂直射入勻強(qiáng)磁場(chǎng)B中 只受洛侖茲力作用 將如何運(yùn)動(dòng) 小結(jié) 1 概念 磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)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(dāng)v B時(shí)f qvB當(dāng)v B時(shí)f 0當(dāng)v與B之間有一定夾角時(shí) f介于0和最大值之間f qvBsin 4 特點(diǎn) f vWf 0 作業(yè) 1 如圖 在真空中勻強(qiáng)電場(chǎng)的方向豎直向下 勻強(qiáng)磁場(chǎng)的方向垂直紙面向里 3個(gè)油滴a b c帶有等量同種電荷 其中a靜止 b向右勻速運(yùn)動(dòng) c向左勻速運(yùn)動(dòng) 比較它們重力的關(guān)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(duì)比說(shuō)明安培力與洛倫茲力的異同 再見(jiàn) 同學(xué)們 來(lái)學(xué)校和回家的路上要注意安全 同學(xué)們 來(lái)學(xué)校和回家的路上要注意安全