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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3.5磁場對運動電荷的作用力,復習,1、磁場對通電導線的作用力的大小和方向？,2、電流是如何形成的？,3、由上述的兩個問題你可以想到什么？,磁場對通電導線的安培力可能是作用在大量運動電荷的作用力的宏觀表現(xiàn)，也就是說磁場可能對運動電荷有力的作用。,電荷的定向移動形成的,大?。篎＝BILsinθ,方向：左手定則,一、磁場對運動電荷的作用力,演示：陰極射線在磁場中的偏轉,電子射線管的原理：從陰極發(fā)射出來電子，在陰陽兩極間的高壓作用下，使電子加速，形成電子束，轟擊到長條形的熒光屏上激發(fā)出熒光，可以顯示電子束的運動軌跡。,實驗現(xiàn)象：在沒有外磁場時，電子束沿直線運動，將蹄形磁鐵靠近陰極射線管，發(fā)現(xiàn)電子束運動軌跡發(fā)生了彎曲。,結論：磁場對運動電荷有作用。,運動電荷在磁場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，即與正電荷運動方向相同，與負電荷運動方向相反。,課堂訓練,－q,豎直向上,豎直向上,垂直紙面向內(nèi),垂直紙面向外,1、判斷下列粒子進入磁場時所受的洛倫茲力的方向,,三、洛倫茲力大小,設有一段長為L，橫截面積為S的直導線，單位體積內(nèi)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）通電導線中的電流（2）通電導線所受的安培力（3）這段導線內(nèi)的自由電荷數(shù)（4）每個電荷所受的洛倫茲力,導線中的電流強度I=,導線中的電荷的總個數(shù)為N=,每個電荷受力為,nqSv,nSL,導線受安培力為F安=,BIL=BnqSvL,三、洛倫茲力大小,,F洛=qVB(V⊥B）,F洛=0(V∥B）,當V與B成一角度θ時,F洛=qVBsinθ,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動方向有什么關系？洛倫茲力方向與帶電粒子運動方向垂直（2）洛倫茲力帶電粒子運動的速度有什么影響？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動方向垂直，所以洛倫茲力對運動電荷不做功,F⊥vF⊥B,課堂訓練,1、試判斷下列各圖帶電粒子所受洛侖茲力的方向、或磁場的方向、或粒子運動方向(q,v,B兩兩垂直),垂直紙面向外,課堂訓練,2、電子以初速度V垂直進入磁感應強度為B的勻強磁場中,則()A.磁場對電子的作用力始終不變.B.磁場對電子的作用力始終不做功C.電子的速度始終不變.D.電子的動能始終不變,BD,課堂訓練,3、電子的速率v=3106m/s，垂直射入B=0.10T的勻強磁場中，它受到的洛倫茲力是多大？,F洛=qvB=1.6010-1931060.10=4.810-14N,課堂訓練,4、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,小結,1、洛倫茲力：磁場對運動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F⊥vF⊥B3、洛倫茲力大?。篎洛=qVBsinθV⊥BF洛=qVBV∥BF洛=04、特點：洛倫茲力只改變力的方向，不改變力的大小，洛倫茲力對運動電荷不做功,四、電視顯像管的工作原理,,1、要是電子打在A點，偏轉磁場應該沿什么方向？,垂直紙面向外,2、要是電子打在B點，偏轉磁場應該沿什么方向？,垂直紙面向里,3、要是電子打從A點向B點逐漸移動，偏轉磁場應該怎樣變化？,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,