§2 磁场对运动电荷的作用力 第一章 安培力与洛伦兹力 高中物理(人教版2019)选择性必修第二册 新课引入 我们知道，磁场对通电导线有作用力；我们还知道，带电粒子的定向移动形成了电流。那么，磁场对运动电荷有作用力吗？如果有，力的方向和大小又是怎样的呢？ 观察 电子束在磁场中的偏转 电子束在磁场中的偏转实验现象 磁场对运动电荷有力的作用 洛伦兹力 复习与思考 (1)如何规定电流的方向的？ (2)通电导线所受安培力的方向如何判断？ 左手定则 正电荷定向移动的方向 (3)安培力和洛伦兹力有何关系？ (4)你认为洛伦兹力的方向如何判断？ 安培力是洛伦兹力的宏观表现 ???? ? ???? ? + + + + + + 一 洛伦兹力的方向 左手定则：伸开左手，使大拇指和其余四指垂直且处于同一平面内，把手放入磁场中，让磁感线垂直穿过手心，若四指指向正电荷运动的方向，那么大拇指所指的方向就使正电荷所受洛伦兹力的方向。 S ? ???? ? N ? ???? ? ???? ? ???? ? 负电荷所受洛伦兹力的方向与正电荷受力的方向相反 一 洛伦兹力的方向 练习1.试判断图中的带电粒子刚进入磁场时所受的洛伦兹力的方向 二 设有一段长为L，横截面积为S的直导线，单位体积内的自由电荷数为n，每个自由电荷的电荷量为q，自由电荷定向移动的速率为v。这段通电导线垂直磁场方向放入磁感应强度为B的匀强磁场中，求 （1）电流强度I。 （2）通电导线所受的安培力。 （3）这段导线内的自由电荷数。 （4）每个电荷所受的力。 洛伦兹力的大小 I=nqsv F安＝ILB＝（nqsv）LB N=nsL F＝qvB 洛伦兹力 F安与F洛本质都是磁场对运动电荷的作用力。 二 洛伦兹力的大小 当电荷运动的方向与磁场方向垂直时（v⊥B）： 单位：F洛为N，q为C，v为m/s，B为T v B F + F洛＝qvB v F + B θ 当电荷运动的方向与磁场方向夹角为 ： θ 二 洛伦兹力的大小 练习2. 如图所示，各图中的匀强磁场的磁感应强度均为B，方向如图；带电粒子的速率均为v，方向如图；带电荷量均为q，电性如图。关于各电荷所受洛伦兹力，说法正确的是（ ） A．（1）中电荷受到的洛伦兹力垂直于纸面向内 B．（2）中电荷受到的洛伦兹力大小等于0 C．（3）中电荷受到的洛伦兹力大小等于qvB D．（4）中电荷受到的洛伦兹力平行于纸面斜向左上 二 洛伦兹力的大小 练习3.初速度v的电 子，沿平行于通电长直导线的方向射出，直导线中电流方向与电子的初始运动方向如图所示，则（ ） A．电子将向右偏转，洛伦兹力大小不变 B．电子将向左偏转，洛伦兹力大小改变 C．电子将向左偏转，洛伦兹力大小不变 D．电子将向右偏转，洛伦兹力大小改变 三 显像管的结构和原理图 电子枪 电子束 荧光屏 偏转线圈 ???? ? ???? ? ???? ? 原理图 电子束磁偏转的原理 电子束的磁偏转 三 思考与讨论 电子枪 电子束 荧光屏 偏转线圈 ???? ? ???? ? ???? ? (1)要使电子束在水平方向偏离中心，打在荧光屏的A点，偏转磁场应该沿什么方向？ (2)要使电子束打在荧光屏的B点，偏转磁场应该沿什么方向？ (3)要使电子束打在荧光屏的位置由B点逐渐向A点移动，偏转磁场应该怎样变化？ 电子束的磁偏转 垂直纸面向外 垂直纸面向里 先垂直纸面向外并逐渐减小,后垂直纸面向里并逐渐增大. 在偏转区的水平方向和竖直方向都有偏转磁场，其方向、强弱都在不断变化，因此电子束打在荧光屏上的光点就像如图所示那样不断移动，这在电视技术中叫做扫描（scanning）。 电子束在荧光屏上扫描一行之后，迅速返回（虚线），再做下一行扫描，直到荧光屏的下端,叫做一场，电视机中每秒要进行50场扫描，由于人的“视觉暂留”，我们感到整个荧光屏都在发光． 三 电子束的磁偏转 三 电子束的磁偏转 练习4.如图所示,电子枪发射电子经加速后沿虚线方向进入匀强磁场区域(图中圆内),沿图中实线方向 ... ...
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