湖南省长郡中学高中物理第三章第五节运动电荷在磁场中受到的力课件新人教版选修3_1.ppt
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1、运动电荷在磁场中受到的力运动电荷在磁场中受到的力既然磁场对电流有力的作用,而电既然磁场对电流有力的作用,而电流是由电荷的定向移动形成的。那么磁流是由电荷的定向移动形成的。那么磁场是否对运动电荷也有作用力呢?场是否对运动电荷也有作用力呢?【问题思考问题思考】实验:电子射线管的原理实验:电子射线管的原理从阴极发射出来电子,在阴阳两极间的从阴极发射出来电子,在阴阳两极间的高压作用下,使电子加速,形成电子束,轰高压作用下,使电子加速,形成电子束,轰击到长条形的荧光屏上激发出荧光,可以显击到长条形的荧光屏上激发出荧光,可以显示电子束的运动轨迹。示电子束的运动轨迹。实验现象:实验现象:实验结论:实验结论:
2、运动电荷在磁场中受到的作用力叫运动电荷在磁场中受到的作用力叫洛伦兹力洛伦兹力.一、洛伦兹力一、洛伦兹力运动电荷在磁场中受到的作用力叫运动电荷在磁场中受到的作用力叫洛伦兹力洛伦兹力.一、洛伦兹力一、洛伦兹力为什么磁场对通电导线有作用力?为什么磁场对通电导线有作用力?运动电荷在磁场中受到的作用力叫运动电荷在磁场中受到的作用力叫洛伦兹力洛伦兹力.安培力是洛伦兹力的安培力是洛伦兹力的宏观表现宏观表现洛伦兹力是安培力的洛伦兹力是安培力的微观本质微观本质一、洛伦兹力一、洛伦兹力为什么磁场对通电导线有作用力?为什么磁场对通电导线有作用力?vqv-q二、洛伦兹力的方向二、洛伦兹力的方向左手定则:左手定则:vq
3、Fv-qF二、洛伦兹力的方向二、洛伦兹力的方向vvBvBBBv甲甲乙乙丙丙丁丁训练加固训练加固 试判断下图中的带电粒子刚进入磁场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时所受的洛伦兹力的方向.vvFBvBBBv甲甲乙乙丙丙丁丁训练加固训练加固 试判断下图中的带电粒子刚进入磁场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时所受的洛伦兹力的方向.vFvFBvBBBv甲甲乙乙丙丙丁丁训练加固训练加固 试判断下图中的带电粒子刚进入磁场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时所受的洛伦兹力的方向.vFvFBvBBBv甲甲乙乙丙丙丁丁训练加固训练加固 试判断下
4、图中的带电粒子刚进入磁场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时所受的洛伦兹力的方向.F垂直于垂直于纸面向外纸面向外vFvFBvBBBv甲甲乙乙丙丙丁丁训练加固训练加固 试判断下图中的带电粒子刚进入磁场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时所受的洛伦兹力的方向.F垂直于垂直于纸面向外纸面向外F垂直于垂直于纸面向外纸面向外vFvFBvBBBv甲甲乙乙丙丙丁丁训练加固训练加固 试判断下图中的带电粒子刚进入磁场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时所受的洛伦兹力的方向.心得体会心得体会F垂直于垂直于纸面向外纸面向外F垂直于垂直于纸面向外纸面向
5、外vFvFBvBBBv1.以相同速度进入同一磁场的以相同速度进入同一磁场的正、负正、负 电荷受到的洛伦兹力方向电荷受到的洛伦兹力方向相反相反;2.洛伦兹力的方向洛伦兹力的方向垂直垂直于于v和和B组成的平面组成的平面甲甲乙乙丙丙丁丁训练加固训练加固 试判断下图中的带电粒子刚进入磁场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时所受的洛伦兹力的方向.心得体会心得体会F垂直于垂直于纸面向外纸面向外F垂直于垂直于纸面向外纸面向外vFvFBvBBBv1.以相同速度进入同一磁场的以相同速度进入同一磁场的正、负正、负 电荷受到的洛伦兹力方向电荷受到的洛伦兹力方向相反相反;2.洛伦兹力的方向洛伦兹
6、力的方向垂直垂直于于v和和B组成的平面组成的平面甲甲乙乙丙丙丁丁训练加固训练加固 试判断下图中的带电粒子刚进入磁场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时所受的洛伦兹力的方向.心得体会心得体会 F洛洛vBF垂直于垂直于纸面向外纸面向外F垂直于垂直于纸面向外纸面向外洛伦兹力的特点:洛伦兹力的特点:1.洛伦兹力的方向既垂直于磁场,又垂直于洛伦兹力的方向既垂直于磁场,又垂直于 速度,即垂直于速度,即垂直于v和和B所组成的平面所组成的平面洛伦兹力的特点:洛伦兹力的特点:1.洛伦兹力的方向既垂直于磁场,又垂直于洛伦兹力的方向既垂直于磁场,又垂直于 速度,即垂直于速度,即垂直于v和和B所
7、组成的平面所组成的平面2.洛伦兹力只改变速度的方向,不改变速度洛伦兹力只改变速度的方向,不改变速度 的大小的大小洛伦兹力的特点:洛伦兹力的特点:1.洛伦兹力的方向既垂直于磁场,又垂直于洛伦兹力的方向既垂直于磁场,又垂直于 速度,即垂直于速度,即垂直于v和和B所组成的平面所组成的平面2.洛伦兹力只改变速度的方向,不改变速度洛伦兹力只改变速度的方向,不改变速度 的大小的大小3.洛伦兹力对电荷不做功洛伦兹力对电荷不做功洛伦兹力的特点:洛伦兹力的特点:【思考与讨论思考与讨论】洛伦兹力大小可能会与洛伦兹力大小可能会与哪些因素有关哪些因素有关?你能从安培力的表达式导出洛你能从安培力的表达式导出洛伦磁力的表
8、达式吗?伦磁力的表达式吗?三、洛伦兹力大小三、洛伦兹力大小若有一段长度为若有一段长度为L的通电导线,横截面的通电导线,横截面积为积为S,单位体积中含有的自由电荷数为,单位体积中含有的自由电荷数为n,每个自由电荷的电量为每个自由电荷的电量为q,定向移动的平均速,定向移动的平均速率为率为v,将这段导线垂直于磁场方向放入磁感,将这段导线垂直于磁场方向放入磁感应强度为应强度为B的匀强磁场中。的匀强磁场中。若有一段长度为若有一段长度为L的通电导线,横截面积的通电导线,横截面积为为S,单位体积中含有的自由电荷数为,单位体积中含有的自由电荷数为n,每个,每个自由电荷的电量为自由电荷的电量为q,定向移动的平均
9、速率为,定向移动的平均速率为v,将这段导线垂直于磁场方向放入磁感应强,将这段导线垂直于磁场方向放入磁感应强度为度为B的匀强磁场中。的匀强磁场中。推导推导 这段导体所受的安培力:这段导体所受的安培力:I的微观表达式:的微观表达式:这段导体中含有的自由电荷数:这段导体中含有的自由电荷数:若有一段长度为若有一段长度为L的通电导线,横截面积的通电导线,横截面积为为S,单位体积中含有的自由电荷数为,单位体积中含有的自由电荷数为n,每个,每个自由电荷的电量为自由电荷的电量为q,定向移动的平均速率为,定向移动的平均速率为v,将这段导线垂直于磁场方向放入磁感应强,将这段导线垂直于磁场方向放入磁感应强度为度为B
10、的匀强磁场中。的匀强磁场中。推导推导 这段导体所受的安培力:这段导体所受的安培力:I的微观表达式:的微观表达式:这段导体中含有的自由电荷数:这段导体中含有的自由电荷数:F=BIL 若有一段长度为若有一段长度为L的通电导线,横截面积的通电导线,横截面积为为S,单位体积中含有的自由电荷数为,单位体积中含有的自由电荷数为n,每个,每个自由电荷的电量为自由电荷的电量为q,定向移动的平均速率为,定向移动的平均速率为v,将这段导线垂直于磁场方向放入磁感应强,将这段导线垂直于磁场方向放入磁感应强度为度为B的匀强磁场中。的匀强磁场中。推导推导 这段导体所受的安培力:这段导体所受的安培力:I的微观表达式:的微观
11、表达式:这段导体中含有的自由电荷数:这段导体中含有的自由电荷数:F=BILI=nqsv 若有一段长度为若有一段长度为L的通电导线,横截面积的通电导线,横截面积为为S,单位体积中含有的自由电荷数为,单位体积中含有的自由电荷数为n,每个,每个自由电荷的电量为自由电荷的电量为q,定向移动的平均速率为,定向移动的平均速率为v,将这段导线垂直于磁场方向放入磁感应强,将这段导线垂直于磁场方向放入磁感应强度为度为B的匀强磁场中。的匀强磁场中。推导推导 这段导体所受的安培力:这段导体所受的安培力:I的微观表达式:的微观表达式:这段导体中含有的自由电荷数:这段导体中含有的自由电荷数:F=BILI=nqsvN=n
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