磁场对运动电荷的作用[上学期]

课件29张PPT。磁场对运动电荷的作用复习引入新课磁场对电流有力的作用如图：匀强磁场中，通电导线受到的磁场力大小为：电流由电荷的定向移动形成我们已经知道磁场对电流有力的作用，那么磁场对电荷有力的作用吗？真空电子射线管洛伦兹力１２实验结果 (1).在没有外磁场时,电子沿 直线前进,表明运动的电荷没有 受到力的作用. (2).当有外磁场时,电子束运 动的轨迹发生弯曲,表明运动电 荷受到磁场的作用力.洛伦兹力1.洛伦兹力定义：磁场对电荷的作用力。 2.验证：3.与安培力的关系： 作用在通电导体上的安培力是磁场对运动电荷作用力的宏观表现。 洛伦兹力是安培力的微观本质。洛伦兹力4.洛伦兹： 荷兰物理学家，首先提出运动电荷产生磁场和磁场对运动电荷有作用力的观点。1.洛伦兹力的方向由左手定则来判定： 洛伦兹力的方向 拇指所指的方向就是正电荷所受洛伦兹力的方向，若运动的是负电荷，那么受到的洛伦兹力的方向跟正电荷的受力相反！例1、下列各图中带电粒子刚刚进入磁场，试判断这时粒子所受格伦兹力的方向× × × × × × × × × ++++× × × × × × × × × +VfVV垂直纸面向外垂直纸面向里VVffVf+Vf=0f=0V例2、如图：磁场方向，正电荷的运动方向，电荷所受洛伦兹力的方向两两垂直，则正确的是（ ）+fVB+VBf+BfV+BfVD2.注意： 洛伦兹力的方向垂直于v和B二者所决定的平面。洛伦兹力的方向3.特点： 洛伦兹力总是跟运动的电荷的速度方向垂直，所以洛伦兹力只能改变运动电荷的速度方向，而不改变速度的大小。 洛伦兹力对带电粒子始终不做功！1.公式推导： 洛伦兹力的大小F =qvB通电导体的长度：L 每个电荷的带电量：q 横截面积：S 单位体积的电荷数：n 定向移动的速率：v2.定义： 当电荷在垂直于磁场的方向上运动时，磁场对运动电荷的洛伦兹力F等于电荷量q、速率v、磁感应强度B三者的乘积。 F = qvB洛伦兹力的大小3.提醒： F = qvB只适用于v⊥B的情况 若v与B间的夹角为θ，则F =qvBsinθ 洛伦兹力的大小例3、电子的速率V=3×106m/s垂直射入B=0.1T的匀强磁场中，它所受的洛伦兹力为多大（e=1.6×10-19 C）解：f = Bqv = 0.1×1.6 ×10-19 ×3 ×106 =4.8 ×10-14N例4、粒子带两个元电荷的正电，当它以速率V=10m/s垂直磁感线方向在B=0.20T的匀强磁场中运动时，受到的洛伦兹力是多少？解：q = 1.6 ×10-19 ×2C = 3.2 ×10-19 ×10N f=Bqv=0.20×3.2 ×10-19 ×10N = 6.4 ×10-19N例5、光滑斜面，倾角为θ，匀强磁场的磁感应强度为B，一质量为M，带电量Q的小球在斜面上自静止释放，求A球在斜面上运动的时间和最大速度（设斜面足够长）洛伦兹力的作用其作用是改变粒子速度的方向，而不改变其速度的大小．从太阳或其他星体上， 时刻都有大量的高能粒 子流放出，称为宇宙射 线。这些高能粒子流， 如果都到达地球，将对 地球上的生物带来危害。庆幸的是，地球周围存在地磁场，改变了宇宙射线中带电粒子的运动方向，对宇宙射线起了一定的阻挡作用。洛伦兹力的作用区 分库仑力:静止间电荷间的相互作用力安培力:磁场对通电导线的作用力洛伦兹力: 磁场对运动电荷的作用力比较电场和磁场对电荷的作用力1. 电荷在电场中一定要受到电场力的作用.电荷在磁场中不一定要受到洛伦兹力力的作用.2.电场力的大小F=qE洛伦兹力的大小F=qvB3.电场力方向与电场方向平行4.洛伦兹力方向与磁场方向垂直电场力对运动的电荷不一定做功.洛伦兹力对运动的电荷一定不做功1.电子以初速度V垂直进入磁感应强度为B的 匀强磁场中,则( ) A.磁场对电子的作用力始终不变. B.磁场对电子的作用力始终不做功 C.电子的动量始终不变. D. 电子的动能始终不变2.一束粒子中有带正电的,有带负电的,还 有不带电的.要把它们分开,有哪些办法?方法1.加匀强磁场方法2.加匀强电 ... ...