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课件网) 第三章 第五节 研究洛伦兹力 研究洛伦兹力 极光视频 极光是一种绚丽多彩的发光现象，其发生是由于带电粒子流进入地球磁场，在地球南北两极附近地区的高空，夜间出现的灿烂美丽的光辉。 神秘的极光 情景： 思考并猜想： 电流是怎样形成的?磁场对电流有力的作用吗?由此推理,你是否可以提出某种猜想? 你的想法是: 磁场对运动电荷有作用力. 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。 F安 f f f f f f f f 洛伦兹 H.A.Lorentz （1853-1928） 荷兰物理学家 磁场对运动电荷有力的作用———洛仑兹力。 没有外磁场时，电子束沿直线前进。 让电子运动方向与磁场垂直，电子束轨迹偏转。 说明： 演示实验：洛伦兹力的方向 洛伦兹力的方向符合左手定则： 伸开左手，使拇指与四指在同一个平面内并跟四指垂直 手心：磁感线垂直穿入 四指：指正电荷运动的方向 拇指 ：所指就是运动电荷所受洛伦兹力的方向。 或负电荷运动的反方向 (一)、洛伦兹力的方向 思考：洛仑兹力对运动的电荷做功吗？为什么？ 不做功，因为洛仑兹力始终垂直于速度 【例题1】试判断图中带电粒子刚进入磁场时所受的洛伦兹力的方向: F=0 F垂直 纸面向外 F垂直 纸面向里 【课堂练习1】如图所示，在阴极射线管正上方平行放一通有强电流的长直导线，则阴极射线将( ) A．向纸内偏 B．向纸外偏 C．向下偏转 D．向上偏转 D (一)、洛伦兹力的方向 【课堂练习2】关于带电粒子所受洛伦兹力 f、磁感应强度 B 和粒子速度 v 三者之间的关系，下列说法中正确的是( ) A．f、B、v 三者必定均相互垂直 B．f 必定垂直于 B、v，但 B 不一定垂直 v C．B 必定垂直于 f，但 f 不一定垂直于 v D．v 必定垂直于 f，但 f 不一定垂直于 B B 方向关系： 1、f洛⊥v(一定) 2、f洛⊥B (一定) 3. v与B不一定垂直 (一)、洛伦兹力的方向 关于洛仑兹力方向的理解： 1.f洛⊥v(一定) f洛⊥B (一定). v与B不一定垂直 洛仑兹力的方向垂直于v和B组成的平面。 2.洛仑兹力只改变速度的方向，不改变速度的大小。 3.洛仑兹力对电荷不做功。 (一)、洛伦兹力的方向 小结： 二、洛仑兹力的大小 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=_____, 已知： B、L、S、n、v、q n：单位体积内的 电荷数 v：电荷速度大小 q:一个电荷的电量 L S 2、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 运动受到的洛仑兹力f=_____ LSn L/v nqSv BnqSvL qvB 原理：安培力是洛仑兹力宏观表现. 讨论交流 电流模型 (3)当 v＝0 时，f ＝0，即静止电荷 不受洛伦兹力。 关于洛仑兹力大小的理解： (4)当运动电荷的速度v方向与磁感应 强度B的方向夹角为θ时，则 f=qvBsinθ。 (1)当 v⊥B 时，f ＝qvB。 (2)当 v∥B 时，f ＝0，即电荷运动方 向与磁场平行时，不受洛伦兹力。 【课堂练习3】(单选) 关于电荷在磁场中的受力， 下列说法中正确的是( ) A．静止的电荷一定不受洛伦兹力的作用，运动电荷 一 定受到洛伦兹力的作用 B．洛伦兹力的大小始终满足 f＝qvB C．若电荷穿过某一空间而未发生偏转(不计其他力)， 则此空间一定不存在磁场 D．带电粒子运动方向与磁场平行时，一定不受洛伦 兹力的作用 D 【课堂练习4】电子的速率v=3×106m/s，垂直射入B=0.10 T的匀强磁场中，它受到的洛伦兹力是多大？若进入磁场时，速度方向与磁场方向成θ=300，则洛伦兹力又为多大？ 解：（1）f=qvB f= 1.60×10-19×3×106 ×0.10N =4.8×10 -14 N （2）f=qvBsinθ=2.4×10 -14 N 三、洛仑兹力的应用———速度选择器 【例2】如右图,若已知两板间存在相互正交的匀强电场E与匀 ... ...
