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课件网) 四、磁场对运动电荷的作用 1.知道什么是洛伦兹力。知道影响洛伦兹力方向的因素。 2.会用左手定则解答有关带电粒子在磁场中运动方向的问题。 3.会进行洛伦兹力的相关计算。 4.了解电子束的磁偏转原理及其在电子技术中的应用。 一 二 三 一、洛伦兹力 1.定义:磁场对运动电荷的作用力叫洛伦兹力。 2.洛伦兹力与安培力的关系:通电导线受到的安培力,是导线中定向运动的电荷受到的洛伦兹力的宏观表现。 一 二 三 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,将给地球上的生物带来极大危害。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,对宇宙射线起到了一定的阻挡作用,你知道这是为什么吗? 一 二 三 提示:大量的高能粒子流即宇宙射线在空中运动时,由于地球是个很大的磁场,带电粒子受到了洛伦兹力,这些带电粒子发生了偏转,从而改变了宇宙射线中带电粒子的运动方向,对宇宙射线起到了一定的阻挡作用。 一 二 三 二、洛伦兹力的方向 洛伦兹力的方向遵循左手定则,即伸开左手,使拇指跟其余四指垂直,并且都跟手掌在同一个平面内,让磁感线穿入手心,并使四指指向正电荷运动的方向,这时拇指所指的方向就是运动的正电荷在磁场中所受洛伦兹力的方向;负电荷的受力方向与正电荷的受力方向相反。 一 二 三 三、显像管的工作原理 1.电视机显像管中电子束的偏转利用的就是运动电荷在磁场中受到洛伦兹力的原理来工作的。 2.显像管中有一个阴极,工作时它能发射电子,荧光屏被电子束撞击就能发光。 一 二 三 如图所示,使电子束在水平方向偏离中心,打在荧光屏上的A点,偏转磁场应该沿什么方向?要使电子束在水平方向偏离中心,打在荧光屏上的B点,偏转磁场应该沿什么方向?如果要使电子束打在荧光屏上的位置由B点逐渐向A点移动,偏转磁场应该怎样变化? 提示:应用左手定则,若打在A点应该垂直纸面向外;若打在B点,应该垂直纸面向里。 由垂直纸面向里逐渐减小,然后变成垂直纸面向外逐渐增大。 一 二 三 一、对洛伦兹力的理解 磁场对运动电荷的作用力叫洛伦兹力,是由荷兰物理学家洛伦兹首先提出的。 1.洛伦兹力的方向 安培力实际上是大量运动电荷在磁场中受洛伦兹力的宏观表现,所以洛伦兹力的方向也可由左手定则判定。 左手定则:伸开左手,使拇指跟其余四指垂直,且处于同一平面内,让磁感线垂直穿入手心,四指指向正电荷运动的方向(若是负电荷,则四指指向负电荷运动的反方向),拇指所指的方向就是洛伦兹力的方向。 (1)在研究电荷的运动方向与磁场方向垂直的情况时,由左手定则可知,洛伦兹力的方向既与磁场方向垂直,又与电荷的运动方向垂直,即洛伦兹力垂直于v和B两者所决定的平面。 一 二 三 (2)电荷运动的方向和磁感应强度B的方向不一定垂直,但洛伦兹力一定垂直于磁感应强度B和速度v的方向。 一 二 三 2.洛伦兹力的大小 电荷在磁场中受洛伦兹力的大小与电荷量q、电荷运动的速度v的大小、磁场的磁感应强度B的大小、速度v的方向与磁感应强度B的方向的夹角都有关。 (1)当v=0时,洛伦兹力F洛=0,即静止的电荷不受洛伦兹力。 (2)当v≠0,且v∥B时,洛伦兹力F洛=0,即运动方向与磁场方向平行时,不受洛伦兹力。 (3)当v≠0,且v⊥B时,洛伦兹力F洛=qvB,即运动方向与磁场方向垂直时,受洛伦兹力,且此时受洛伦兹力最大。 特别提醒决定洛伦兹力方向的因素有三个:电荷的电性(正、负),速度方向,磁感应强度的方向。当电荷电性一定时,其他两个因素中,如果只让一个因素相反,则洛伦兹力方向必定相反;如果同时让两个因素相反,则洛伦兹力方向将不变。 一 二 三 二、洛伦兹力与安培力的联系 1.在导体静止不动时,安培力是洛伦兹力的合力,所以洛伦兹力的方向与安 ... ...
