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
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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θ時,I=nqsv,F安=ILB=(nqsv)LB,總電荷數(shù):nsL,f洛=qVB,,,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A點,偏轉磁場應該沿什么方向?,2.若要使電子束打在B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B逐漸向A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:,1、洛倫茲力的方向,2、洛倫茲力的大小,3、洛倫茲力的特點,4、電視顯像管的工作原理,,- 配套講稿:
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