磁场对运动电荷.ppt

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1、高高中中物物理理 湖湖北北省省罗罗田田县县第第一一中中学学磁场对运动电荷磁场对运动电荷的作用的作用高高中中物物理理 湖湖北北省省罗罗田田县县第第一一中中学学安培力的启示安培力的启示 磁场对电流具有磁场力的作用磁场对电流具有磁场力的作用（安培力），电流是由于电荷定向（安培力），电流是由于电荷定向运动形成的运动形成的 由此可由此可猜想猜想：磁场对电流的作用是磁场对运动磁场对电流的作用是磁场对运动电荷作用的体现。电荷作用的体现。高高中中物物理理 湖湖北北省省罗罗田田县县第第一一中中学学高高中中物物理理 湖湖北北省省罗罗田田县县第第一一中中学学实验表明：实验表明：阴极射线管（电子射线管）中的电子束在磁

2、场中阴极射线管（电子射线管）中的电子束在磁场中发生偏转，磁场对运动电荷确实存在作用力发生偏转，磁场对运动电荷确实存在作用力高高中中物物理理 湖湖北北省省罗罗田田县县第第一一中中学学洛伦兹力：洛伦兹力：磁场对运动电荷的作用力磁场对运动电荷的作用力叫做叫做洛伦兹力洛伦兹力 通电导线在磁场中所受的安培力是洛伦兹通电导线在磁场中所受的安培力是洛伦兹力的宏观表现洛仑兹力则是安培力的力的宏观表现洛仑兹力则是安培力的微观本质微观本质 高高中中物物理理 湖湖北北省省罗罗田田县县第第一一中中学学洛伦兹力的方向 1 1推推理理：左左手手定定则则判判断断安安培培力力方方向向，大大量量定定向向移移动动电电荷荷所所受受

3、洛洛伦伦兹兹力力宏宏观观表表现现为为安安培培力力，因因此此，可可以以用用左左手手定定则则判定洛伦兹力的方向判定洛伦兹力的方向高高中中物物理理 湖湖北北省省罗罗田田县县第第一一中中学学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开开左左手手，使使大大拇拇指指跟跟其其余余四四个个手手指指垂垂直直且且处处于于同同一一平平面面内内，把把手手放放入入磁磁场场中中，让让磁磁感感线线垂垂直直穿穿过过手手心心，四四指指指指向向电电流流方方向向，那那么么大大拇拇指指所所指指的的方方向向就就是是运运动动电电荷荷所所受受的的洛洛伦伦兹兹力力方向方向（1 1）对对于于正正电电荷荷四四指指指指向向

4、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高高中中物物理理 湖湖北北省省罗罗田田县县第第一一中中学学洛伦兹力的大小 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V V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

5、受的安培力高高中中物物理理 湖湖北北省省罗罗田田县县第第一一中中学学安培力可以看做是作用在每个运动电荷上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，这段导线中含有的的洛伦兹力的合力，这段导线中含有的运动电荷数为运动电荷数为nLSnLS所以洛伦兹力所以洛伦兹力 即：即：适用条件：速度方向与磁场方向垂直适用条件：速度方向与磁场方向垂直 高高中中物物理理 湖湖北北省省罗罗田田县县第第一一中中学学f f、v v（正电荷）与（正电荷）与B B的方向关系示意图的方向关系示意图Bfv高高中中物物理理 湖湖北北省省罗罗田田县县第第一一中中学学思考思考 若若V V与与B B方向不垂直，方向不垂直，V

6、V与与B B方向方向的夹角为的夹角为，洛伦兹力的大小该怎么表，洛伦兹力的大小该怎么表达？达？高高中中物物理理 湖湖北北省省罗罗田田县县第第一一中中学学f f、v v（正电荷）与（正电荷）与B B的方向关系示意图的方向关系示意图BvfB B 高高中中物物理理 湖湖北北省省罗罗田田县县第第一一中中学学洛伦兹力的特点洛伦兹力的特点 1 1洛洛伦伦兹兹力力的的方方向向既既垂垂直直于于磁磁场场，又又垂垂直直于于速速度度，即即垂垂直直于于v v和和B B所所组组成成的的平平面面2 2洛洛伦伦兹兹力力对对电电荷荷不不做做功功，只只改改变变速速度度的方向，不改变速度的大小的方向，不改变速度的大小高高中中物物理

7、理 湖湖北北省省罗罗田田县县第第一一中中学学1 1、下列说法中正确的是：（）、下列说法中正确的是：（）A A磁场方向、电荷运动方向、洛仑兹力方向磁场方向、电荷运动方向、洛仑兹力方向三者总是互相垂直的三者总是互相垂直的B B洛仑兹力方向一定既垂直于磁场方向，又洛仑兹力方向一定既垂直于磁场方向，又垂直于电荷运动方向垂直于电荷运动方向C C电荷运动方向与磁场方向可能垂直，也可电荷运动方向与磁场方向可能垂直，也可能不垂直，但洛仑兹力方向一定与磁场方向和能不垂直，但洛仑兹力方向一定与磁场方向和运动方向都垂直运动方向都垂直D D根据电荷运动方向和洛仑兹力方向，一根据电荷运动方向和洛仑兹力方向，一定能确定磁

8、场方向定能确定磁场方向高高中中物物理理 湖湖北北省省罗罗田田县县第第一一中中学学2 2、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相同就相同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，则所受的洛伦兹力大小、方向均不变变，则所受的洛伦兹力大小、方向均不变C C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磁感应强度小磁感应强度小