5.5探究洛伦兹力 课件

课件44张PPT。法门高中 冯少辉5.5探究洛伦兹力 一个绚丽而有趣的自然现象———极光为什么会产生极光？ 科学研究表明：由于地磁场俘获带电粒子而出现的现象磁场对运动电荷的作用力,叫做洛伦兹力。洛伦兹力荷兰物理学家 洛伦兹 (Lorentz， 1853—1928)荷兰物理学家，他是电子论的创始人、相对论中洛伦兹变换的建立者，并因在原子物理中的重要贡献（塞曼效应）获得第二届（1902年）诺贝尔物理学奖。被爱因斯坦称为“我们时代最伟大，最高尚的人”。1.电荷放在电场中会受到电场力作用，那么电荷放入磁场中是否一定会受到磁场力的作用? 提示：当电荷在磁场中静止或沿着磁感线方向运动时，电荷不会受到磁场力作用.只有当电荷运动且运动方向不与磁场平行时，才受洛伦兹力作用.2.利用左手定则判断带电粒子在磁场中所受到的洛伦兹力的方向时，四指所指的方向是否一定为电荷运动的方向？ 提示：根据左手定则，四指所指的方向为正电荷运动的方向或负电荷运动的反方向.3.洛伦兹力的方向与电荷运动方向、磁场方向有何关系？提示：(1)洛伦兹力的方向总是与电荷运动方向和磁场方向垂直，即洛伦兹力的方向总是垂直于电荷运动方向和磁场方向所决定的平面. (2)f、B、v三者的方向关系是：f⊥B，F⊥v，但B与v不一定垂直. 知识点1：洛伦兹力的方向 练习1：下面四幅图是带电粒子在磁场中的运动，其中粒子的速度方向都与磁场方向垂直，则关于带电粒子受力方向的说法正确的是( )Ａ.甲图中的带电粒子受到的洛伦兹力方向与速度方向垂直，且在纸面内向下 Ｂ.乙图中的带电粒子受到的洛伦兹力方向与速度方向垂直，且在纸面内向右下方 Ｃ.丙图中的带电粒子受到的洛伦兹力方向与速度方向垂直，且垂直于纸面向里 Ｄ.丁图中的带电粒子受到的洛伦兹力方向与速度方向垂直，且垂直于纸面向里2.(2010·淮安高二检测)有一个电子 射线管(阴极射线管)，放在一通电直 导线的上方，发现射线的径迹如图所 示，则此导线放置的方式及电流的流向为( ) A.直导线在纸面内，平行于射线管轴放置，电流从左流向右 B.直导线在纸面内，平行于射线管轴放置，电流从右流向左 C.直导线垂直于纸面和射线管轴放置，电流流向纸内 D.直导线垂直于纸面和射线管轴放置，电流流向纸外【解析】选B.负电荷向下偏转，由左手定则可判断导线上方的磁场方向垂直纸面向里，由安培定则知导线应按平行于纸面放置且导线中的电流方向从右流向左，故B正确，A、C、D错误.【典例1】(2010·杭州高二检测) 每时每刻都有大量宇宙射线向地 球射来，地磁场可以改变射线中 大多数带电粒子的运动方向，使 它们不能到达地面，这对地球上的生命有十分重要的意义.假设有一个带正电的宇宙射线粒子正垂直于地面向赤道射来,在地磁场的作用下,它将( ) A.向东偏转 B.向南偏转 C.向西偏转 D.向北偏转【思路 点拨】解答本题应明确以下三点： (1)明确赤道上方地磁场的方向; (2)与地理方位相联系； (3)利用左手定则判断. 【自主解答】选A.赤道附近的地磁场方向水平向北,一个带正电的射线粒子竖直向下运动时,据左手定则可以确定,它受到水平向东的洛伦兹力,故它向东偏转,A正确.二、洛伦兹力的大小【分析论证】探究洛伦兹力的大小 理论基础: 磁场对电流有安培力的作用，而电流是由电荷定向运动形成的。所以磁场对电流的安培力可能是磁场对运动电荷的作用力的宏观表现。即：1.安培力是洛伦兹力的宏观表现． 2.洛伦兹力是安培力的微观本质。 虽不等价 但本质相同分析认证：1.在长L的体积内的电荷数为N=_____,这些电荷完全通过截面积S的时间t=_____,n:单位体积内的 电荷数 S:导体截面积 V:电荷运动速度 q:电荷的电量LS2.通过导线的电流强度I=_____长度为L的导线所受的安培力F=_____3.电量为q,速度为v在垂直磁场(磁感应强度为B) 中运动 ... ...