1.2 磁场对运动电荷的作用力-2024-2025学年高二物理（人教版2019选择性必修第二册）(共39张PPT)

(课件网) 第2节 磁场对运动电荷的作用力 第1章 1、磁场对通电导线的作用力———安培力 电流是如何形成的？ 2、对于磁场中的运动电荷，你能够想到什么？ 磁场可能对运动电荷有力的作用。 电荷的定向移动形成的 问题探讨 你知道极光是怎么形成的吗？ 问题探讨 目 录 CONTENTS 洛伦兹力的方向 01 洛伦兹力的大小 02 电子束的磁偏转 03 01 洛伦兹力的方向 演示实验： 观察电子束在磁场中的偏转 实验观察到的现象： 1、没磁场，沿直线运动 2、电子流在磁场中发生了偏转，运动轨迹发生弯曲 结论：磁场对运动电荷有力的作用 磁场对运动电荷的作用力———洛伦兹力 实验探究 洛伦兹———�我们时代最伟大最尊贵的人”。 　 荷兰物理学家，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。 1、洛仑磁力：磁场对运动电荷的作用力 【问题】 洛伦兹力的方向如何判定的？ 【推理与猜想】 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。 3.洛伦兹力跟安培力一样，遵守左手定则。 F v F v 2、探究洛伦兹力的方向 1、左手定则：伸开左手，使拇指和其余四指垂直，并且都与手掌在同一平面内，让磁感线从掌心进入，并使四指指向正电荷运动的方向或负电荷运动的反方向，这时拇指所指的方向就是该电荷在磁场中所受洛伦兹力的方向。 二 洛伦兹力的方向--左手定则 V v1 v2 V B B F + F + F既与B垂直又与v垂直，即垂直于B和v所确定的平面，但B与v不一定垂直. 探究讨论: 总结点拨 1、安培力与洛伦兹力的关系 2、洛伦兹力的方向判定—左手定则 磁感线———穿入手心 四指——— ①指向正电荷的运动方向 ②指向负电荷运动的反向 大拇指———所受洛伦兹力的方向 B v F洛 B v F洛 安培力是洛伦兹力的宏观表现 洛伦兹力是安培力的微观本质 × × × × × × × × × + V V - V 垂直纸面向里 F F=0 例1、试判断下图中的带电粒子刚进入磁场时所受的洛伦兹力的方向. 例2.将含有大量正、负带电粒子及不带电粒子的气体以一定速度垂直于磁场喷入匀强磁场中，它们在磁场中的运动径迹分成了如图所示的三束，其中②是直线。则(　　) A　①是带正电的粒子 B　②是带正电的粒子 C　③是带正电的粒子 D　③是不带电的粒子 A A.洛伦兹力方向坚直向下 B.洛伦兹力方向垂直于纸面向外 C.粒子带正电 D.洛伦兹力方向垂直于纸面向外 √ √ 1.（多选）下列关于图中各带电粒子所受洛伦兹力的方向或带电粒子的电 性的判断正确的是( ) 2.(2023·天津崇化中学期末)下列有关通电导线和运动电荷受到磁场给他们 的作用力方向的判断正确的是 ( ) A.&5& B.&6& C.&7& D.&8& √ 02 洛伦兹力的大小 思考讨论： v v 【问题】 安培力是洛伦兹力的宏观表现，那如何推导洛伦兹力大小的公式？ 若有一段长度为L的通电导线，横截面积为S，单位体积中含有的自由电荷数为n，每个自由电荷的电量为q，定向移动的平均速率为v，将这段导线垂直于磁场方向放入磁感应强度为B的匀强磁场中。 [推导] 这段导体所受的安培力： I 的微观表达式： 这段导体中含有的自由电荷数： 每个自由电荷所受的洛伦兹力大小 ： F=BIL I=nqsv N=nLs 理论推导 问题：若带电粒子不垂直射入磁场，电子受到的洛伦兹力又如何呢？ 为B和v之间的夹角 v B11 B ┴ v v v11 ┴ 洛伦兹力的大小： F＝qvB sin θ，θ为电荷运动的方向与磁感应强度方向的夹角. ①当θ＝90°时，v⊥B，sin θ＝1，F＝qvB，即运动方向与磁场垂直时，洛伦兹力最大. ②当v∥B 时，θ＝0°，sin θ＝0，F＝0，即运动方向与磁场平行时，不受洛伦兹力. ③当电荷相对磁场静止时（v =0）: F洛＝0，即相对磁场静 ... ...