物理 第三章 磁场 3.5 运动电荷在磁场中受到的力 新人教版选修3-1 .ppt

第五节第五节 运动电荷在运动电荷在磁场中受到磁场中受到的力的力回顾复习：回顾复习：1 1、安培力的定义：、安培力的定义：磁场对通电导线的作用力磁场对通电导线的作用力 方向的判断：方向的判断：左手定则左手定则 大小的计算：大小的计算：2、电流是如何形成的？电流是如何形成的？电流是由电荷的定向移动形成的电流是由电荷的定向移动形成的 F FILBsinILBsin猜想：猜想：磁场可能对运动电荷有力的作用。磁场可能对运动电荷有力的作用。1 1、定义：磁场对运动电荷的作用力叫做洛伦兹力、定义：磁场对运动电荷的作用力叫做洛伦兹力 2 2、方向的判断：、方向的判断：通电导线在磁场中受到的安培力，实际是通电导线在磁场中受到的安培力，实际是洛伦兹力的宏观表现洛伦兹力的宏观表现 .一、洛伦兹力：一、洛伦兹力：伸开左手，使拇指与其余四指垂直，并且都伸开左手，使拇指与其余四指垂直，并且都与手掌在同一个平面内；让磁感线从掌心进入，与手掌在同一个平面内；让磁感线从掌心进入，并使四指指向并使四指指向正电荷正电荷运动的方向，这时拇指所运动的方向，这时拇指所指的方向就是指的方向就是运动的正电荷运动的正电荷在磁场中所受洛伦在磁场中所受洛伦兹力的方向兹力的方向 。左手定则左手定则vvFFvvBvFF垂直纸面向外垂直纸面向外 例例1 1：试判断下图中的带电粒子刚进入磁场时所受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的洛伦兹力的方向 反思反思:判断洛伦兹力方向时，要分清研究的是判断洛伦兹力方向时，要分清研究的是正电荷还是负电荷，要是负电荷，四指要指向正电荷还是负电荷，要是负电荷，四指要指向负电荷运动的反方向负电荷运动的反方向,并且左右手也得分清。并且左右手也得分清。变式训练：变式训练：试判断各图中带电粒子受洛伦兹力的方向，或带试判断各图中带电粒子受洛伦兹力的方向，或带电粒子的电性、或带点粒子的运动方向。电粒子的电性、或带点粒子的运动方向。vFFvv洛伦兹力方向垂直纸面向里洛伦兹力方向垂直纸面向里思考与讨论：1 1、洛伦兹力的方向与带电粒子的运动方向有、洛伦兹力的方向与带电粒子的运动方向有什么关系？什么关系？洛伦兹力的方向既垂直于磁场方向，又垂直于洛伦兹力的方向既垂直于磁场方向，又垂直于速度速度 方方向，即垂直于磁场和速度所组成的平面。向，即垂直于磁场和速度所组成的平面。2 2、洛伦兹力对带电粒子运动的速度有什么样的影、洛伦兹力对带电粒子运动的速度有什么样的影响？响？洛伦兹力只改变速度方向，不改变速度的大小。洛伦兹力只改变速度方向，不改变速度的大小。3 3、洛伦兹力对带电粒子做的功是多少？、洛伦兹力对带电粒子做的功是多少？洛仑兹力对带电粒子永不做功。洛仑兹力对带电粒子永不做功。例例2、在只受洛伦兹力的条件下、在只受洛伦兹力的条件下,关于带电粒子在匀强磁场关于带电粒子在匀强磁场中的运动中的运动,下列说法中正确的是（下列说法中正确的是（）A、洛伦兹力既改变带电粒子的速度方向，也改变洛伦兹力既改变带电粒子的速度方向，也改变其速度的大小。其速度的大小。B、洛伦兹力只改变洛伦兹力只改变带电粒子带电粒子运动方向。运动方向。C、洛伦兹力始终与洛伦兹力始终与速度垂直，所以速度垂直，所以洛伦兹力不洛伦兹力不 做功。做功。D、洛伦兹力始终与洛伦兹力始终与速度垂直，所以粒子在运动过速度垂直，所以粒子在运动过程中的动能保持不变。程中的动能保持不变。BCD3 3、洛伦兹力的大小、洛伦兹力的大小 F=qVBsin（为为V与与B的夹角）的夹角）（1）V=0时，时，F=0，即磁场对静止电荷没有力的，即磁场对静止电荷没有力的 作用作用（2）=0(VB）时，）时，F=0（3）=90(VB）时，）时，F=qVB例例3 3、当一带正电、当一带正电q q的粒子以速度的粒子以速度v v沿螺线管中轴线进沿螺线管中轴线进入该通电螺线管，若不计重力，则入该通电螺线管，若不计重力，则 A A带电粒子速度大小改变；带电粒子速度大小改变；B B带电粒子速度方向改变；带电粒子速度方向改变；C C带电粒子速度大小不变；带电粒子速度大小不变；D D带电粒子速度方向不变。带电粒子速度方向不变。CD.1 1、电视显像管的工作原理、电视显像管的工作原理主要构造:电子枪（阴极）、偏电子枪（阴极）、偏转线圈、荧光屏等转线圈、荧光屏等【思考与讨论思考与讨论】1 1若要使电子束在水平方向偏离中心，打在荧光屏上的若要使电子束在水平方向偏离中心，打在荧光屏上的点，偏转磁场应该沿什么方向？点，偏转磁场应该沿什么方向？2 2若要使电子束打在点，磁场应该沿什么方向？若要使电子束打在点，磁场应该沿什么方向？3 3若要使电子束打在荧光屏上的位置由逐渐向点移若要使电子束打在荧光屏上的位置由逐渐向点移动，偏转磁场应该怎样变化？动，偏转磁场应该怎样变化？二、应用二、应用 垂直纸面向外垂直纸面向外 垂直纸面向里垂直纸面向里先垂直纸面向里并逐渐减小，然后先垂直纸面向里并逐渐减小，然后垂直纸面向外并逐渐增大。垂直纸面向外并逐渐增大。+以正电荷为例以正电荷为例2、极光现象、极光现象 例例4、来自宇宙的质子流，以与地球表面垂、来自宇宙的质子流，以与地球表面垂直的方向射向赤道上空的某一点，则这些直的方向射向赤道上空的某一点，则这些质子在进入地球周围的空间时，将质子在进入地球周围的空间时，将()A.竖直向下沿直线射向竖直向下沿直线射向.B.相对于预定地面向东偏转相对于预定地面向东偏转.C.相对于预定点稍向西偏转相对于预定点稍向西偏转.D.相对于预定点稍向北偏转相对于预定点稍向北偏转.B当堂检测当堂检测1、如图所示，带电粒子所受洛伦兹力方向垂直纸面、如图所示，带电粒子所受洛伦兹力方向垂直纸面向外的是向外的是 （）2、有关电荷所受电场力和洛伦兹力的说法中，正、有关电荷所受电场力和洛伦兹力的说法中，正确的是确的是（）A电荷在磁场中一定受洛伦兹力的作用电荷在磁场中一定受洛伦兹力的作用.B电荷在电场中一定受电场力的作用电荷在电场中一定受电场力的作用.C电荷受电场力的方向与该处的电场方向一致电荷受电场力的方向与该处的电场方向一致.D电荷若受洛伦兹力，则受力方向与该处的磁电荷若受洛伦兹力，则受力方向与该处的磁场方向垂直场方向垂直.CBD3带电荷量为带电荷量为+q的粒子在匀强磁场中运动的粒子在匀强磁场中运动,下面下面说法中正确的是说法中正确的是()A只要速度大小相同只要速度大小相同,所受洛伦兹力就相同所受洛伦兹力就相同.B如果把如果把+q改为改为-q,且速度反向、大小不变且速度反向、大小不变,则洛伦兹力的大小不变则洛伦兹力的大小不变.C洛伦兹力方向一定与电荷速度方向垂直洛伦兹力方向一定与电荷速度方向垂直,磁场方向一定与电荷运动方向垂直磁场方向一定与电荷运动方向垂直.D粒子只受到洛伦兹力的作用粒子只受到洛伦兹力的作用.不可能做匀不可能做匀速直线运动速直线运动.BD4、关于带电粒子所受洛仑兹力、关于带电粒子所受洛仑兹力F、磁感应强度、磁感应强度B和粒子速度和粒子速度v三者之间的关系，下列说法中三者之间的关系，下列说法中正确的是（正确的是（）A、F、B、v三者必定均相互垂直三者必定均相互垂直B、F必定垂直于必定垂直于B、v，但，但B不一定垂直不一定垂直vC、B必定垂直于必定垂直于F，但，但F不一定垂直于不一定垂直于vD、v必定垂直于必定垂直于F，但，但F不一定垂直于不一定垂直于B小结：小结：1、洛伦兹力：磁场对运动电荷的作用力、洛伦兹力：磁场对运动电荷的作用力 安培力是洛伦兹力的宏观表现安培力是洛伦兹力的宏观表现.2、洛伦兹力的方向：左手定则、洛伦兹力的方向：左手定则 F v F B3、洛伦兹力大小：、洛伦兹力大小：F=qVBsin VB F=qVB VB F=04、特点：洛伦兹力只改变速度的方向，不改变、特点：洛伦兹力只改变速度的方向，不改变 速度的大小，即洛伦兹力对运动电荷不做功速度的大小，即洛伦兹力对运动电荷不做功。作业：作业：完成课后的完成课后的“问题与练习问题与练习”及课后延伸的及课后延伸的“巩固练习巩固练习”。老师寄语老师寄语信信 心心 无无 畏畏恒恒 心心 无无 敌敌耐耐 心心 无无 价价细细 心心 无无 比比