四磁场对运动电荷的作用.ppt

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1、四磁场对运动电荷的作用 Still waters run deep.流静水深流静水深,人静心深人静心深 Where there is life,there is hope。有生命必有希望。有生命必有希望n n磁场对通电导线有力的作用，电流是由电荷的定向移动形成的n n由此我们会想到：磁场对通电导线的安培力可能是作用在大量运动电荷上的力的宏观表现，也就是说磁场对运动电荷可能有力的作用.一、磁场对运动电荷存在作用一、磁场对运动电荷存在作用力力n n探索：安培力探索：安培力电荷运动时受磁场力电荷运动时受磁场力验证验证点击右图观看实验实验表明：实验表明：n n阴极射线管（电子射线管）中的电子束在磁场中

2、发生偏转，磁场对运动电荷确实存在作用力n n洛伦兹力：磁场对运动电荷的作用力叫做洛伦兹力 n n通电导线在磁场中所受的安培力是洛伦兹力的宏观表现 二、洛伦兹力的方向二、洛伦兹力的方向 1推理：左手定则判断安培力方向，大量定向移动电荷所受洛伦兹力宏观表现为安培力，因此，可以用左手定则判定洛伦兹力的方向2 2洛伦兹力的方向由左手定则判定洛伦兹力的方向由左手定则判定伸伸伸伸开开开开左左左左手手手手，使使使使大大大大拇拇拇拇指指指指跟跟跟跟其其其其余余余余四四四四个个个个手手手手指指指指垂垂垂垂直直直直且且且且处处处处于于于于同同同同一一一一平平平平面面面面内内内内，把把把把手手手手放放放放入入入入磁

3、磁磁磁场场场场中中中中，让让让让磁磁磁磁感感感感线线线线垂垂垂垂直直直直穿穿穿穿过过过过手手手手心心心心，四四四四指指指指指指指指向向向向电电电电流流流流方方方方向向向向，那那那那么么么么大大大大拇拇拇拇指指指指所所所所指指指指的的的的方方方方向向向向就就就就是是是是运运运运动动动动电电电电荷荷荷荷所所所所受受受受的的的的洛洛洛洛伦伦伦伦兹兹兹兹力力力力方向方向方向方向（1 1）对对于于正正电电荷荷四四指指指指向向电电流流方方向向即即指指向向电电荷的运动方向荷的运动方向（2 2）对对于于负负电电荷荷四四指指指指向向电电流流方方向向即即指指向向电电荷运动的反方向荷运动的反方向三、洛伦兹力的大小三

4、、洛伦兹力的大小 1 1推导推导设设有有一一段段长长度度为为L L，横横截截面面积积为为S S的的导导线线，导导线线单单位位体体积积内内含含有有的的自自由由电电荷荷数数为为n n，每每个个自自由由电电荷荷的的电电荷荷量量为为q q，定定向向移移动动速速率率为为这这段段通通电电导导线线垂垂直直磁磁场场方方向向放放入入磁磁感感应应强强度度为为B B的的磁场中所受的安培力磁场中所受的安培力n n安培力可以看做是作用在每个运动电荷上的洛伦兹力的合力，这段导线中含有的运动电荷数为nLS所以洛伦兹力 即：适用条件：速度方向与磁场方向垂直 四、洛伦兹力的特四、洛伦兹力的特点点 1洛伦兹力的方向既垂直于磁场，

5、又垂直于速度，即垂直于v和B所组成的平面2洛伦兹力对电荷不做功，只改变速度的方向，不改变速度的大小例题：例题：带带电电量量为为q q的的粒粒子子，在在匀匀强强磁磁场场中中运运动动，下面说法正确的是：下面说法正确的是：A A只只要要速速度度大大小小相相同同，所所受受的的洛洛伦伦兹兹力力就就相同相同B B如如果果把把q q改改为为q q，且且速速度度反反向向大大小小不不变变，则所受的洛伦兹力大小、方向均不变则所受的洛伦兹力大小、方向均不变CC只只要要带带电电粒粒子子在在磁磁场场中中运运动动，就就一一定定受受洛伦兹力作用洛伦兹力作用D D带带电电粒粒子子受受洛洛伦伦兹兹力力小小，则则该该磁磁场场的的

6、磁磁感应强度小感应强度小解析：解析：带带电电粒粒子子在在磁磁场场中中所所受受的的洛洛伦伦兹兹力力，不不但但与与速速度度大大小小有有关关，还还与与速速度度的的方方向向有有关关，当当v v与与B B平平行行时时，不不管管v v、B B、q q多多大大，洛洛伦伦兹兹力力总总为为零零将将q q改改为为q q，且且速速度度等等值值反反向向，这这时时形形成成的的电电流流方方向向仍仍跟跟原原来来相相同同，由由左左手手定定则则和和F=qvBF=qvB可可知，洛伦兹力不变知，洛伦兹力不变所以，正确选项为所以，正确选项为B B小结小结：n n运动电荷在磁场中所受的磁场力叫洛伦兹力n n运动电荷速度方向与磁场方向垂直时，洛伦兹力大小为F=qvBn n洛伦兹力的方向可由左手定则来判定