运动电荷在磁场中受到的力 (2).ppt

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1、关于运动电荷在磁场中受到的力(2)现在学习的是第1页，共27页现在学习的是第2页，共27页3.5 3.5 磁场对运动电荷的作用力磁场对运动电荷的作用力现在学习的是第3页，共27页l一、磁场对运动电荷的作用力一、磁场对运动电荷的作用力l阴极射线在磁场中的偏转阴极射线在磁场中的偏转l1演示实验：电子射线管发出的电子束，下图甲中的径迹是 把电子射线管放在蹄形磁铁的磁场中，如图所示，电子束的径迹向 发生了偏转，若调换磁铁南北极的位置，则电子束的径迹会向 偏转 直线直线下下上上现在学习的是第4页，共27页运动电荷运动电荷在磁场中受到的作用力叫在磁场中受到的作用力叫做做洛伦兹力洛伦兹力.安培力是洛伦兹力的

2、安培力是洛伦兹力的宏观表现宏观表现。现在学习的是第5页，共27页二、洛伦兹力的方向二、洛伦兹力的方向左手定则：伸开左手左手定则：伸开左手,使拇指与其余四个手指垂使拇指与其余四个手指垂直直,并且都与手掌在同一平面内并且都与手掌在同一平面内;让磁感线让磁感线从掌心从掌心进入进入,并使四指并使四指指指向向正电荷正电荷运动的方向运动的方向,这时拇指这时拇指所指的方向就是所指的方向就是运动的运动的正电荷正电荷在磁场中所在磁场中所受洛受洛伦兹力伦兹力的方向的方向.现在学习的是第6页，共27页课堂训练课堂训练1q竖直向上竖直向上竖直向上竖直向上垂直纸面向内垂直纸面向内 垂直纸面向外垂直纸面向外1、判断下列粒

3、子进入磁场时所受的洛伦兹判断下列粒子进入磁场时所受的洛伦兹力的方向力的方向 现在学习的是第7页，共27页训练训练2：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。vffv洛伦兹力方向垂直纸面向里v洛伦兹力方向垂直纸面向外v现在学习的是第8页，共27页IBFvvvv三、洛伦兹力大小三、洛伦兹力大小 设有一段长为设有一段长为L L，横截面积为，横截面积为S S的直导线，单位体积的直导线，单位体积内的自由电荷数为内的自由电荷数为n n，每个自由电荷的电荷量为，每个自由电荷的电荷量为q q，自

4、由电荷定向移动的速率为自由电荷定向移动的速率为v v。这段通电导线。这段通电导线垂直垂直磁场磁场方向放入磁感应强度为方向放入磁感应强度为B B的匀强磁场中，求的匀强磁场中，求（1 1）通电导线中的电流）通电导线中的电流（2 2）通电导线所受的安培力）通电导线所受的安培力（3 3）这段导线内的自由电荷数）这段导线内的自由电荷数（4 4）每个电荷所受的洛伦兹力）每个电荷所受的洛伦兹力现在学习的是第9页，共27页导线中的电流强度导线中的电流强度 I=导线中的电荷的总个数为导线中的电荷的总个数为N=每个电荷受力为每个电荷受力为nqSvnSL导线受安培力为导线受安培力为 F安安=BIL=BnqSvL三、

5、洛伦兹力大小三、洛伦兹力大小现在学习的是第10页，共27页F F洛洛=qVB (=qVB (VBVB）F F洛洛=0 (=0 (VBVB）F F洛洛=qVBsin=qVBsin(当当V V与与B B成一角度成一角度时时)三、洛伦兹力大小三、洛伦兹力大小现在学习的是第11页，共27页思考与讨论思考与讨论（1 1）洛伦兹力方向与带电粒子的运动方向有什么）洛伦兹力方向与带电粒子的运动方向有什么关系？关系？洛伦兹力方向与带电粒子运动方向洛伦兹力方向与带电粒子运动方向垂直垂直（2 2）洛伦兹力对带电粒子运动的速度有什么影）洛伦兹力对带电粒子运动的速度有什么影响？响？只只改变改变粒子速度的粒子速度的方向方

6、向，不改变不改变粒子速度的粒子速度的大大小小（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？由于洛伦兹力方向始终与带电粒子运动方向垂由于洛伦兹力方向始终与带电粒子运动方向垂直直,所以所以洛伦兹力对运动电荷不做功洛伦兹力对运动电荷不做功现在学习的是第12页，共27页课堂训练课堂训练1 1、试判断下列各图带电粒子所受洛仑试判断下列各图带电粒子所受洛仑兹力的方向、或磁场的方向、或粒子兹力的方向、或磁场的方向、或粒子运动方向运动方向(q,v,B(q,v,B两两垂直两两垂直)Fv v垂直纸面向外垂直纸面向外现在学习的是第13页，共27页课堂训练课堂训练2、电子的速率电子的速率

7、v v=310=3106 6 m/s m/s，垂直射，垂直射入入B B=0.10 T=0.10 T的匀强磁场中，它受到的匀强磁场中，它受到的洛伦兹力是多大？的洛伦兹力是多大？F F洛洛=qvBqvB =1.6010=1.6010-19-193103106 60.100.10 =4.810 =4.810-14-14 N N现在学习的是第14页，共27页课堂训练课堂训练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沿螺线管中轴线沿螺线管中轴线进入该通电螺线管，若不计重力，则（进入该通电螺线管，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

8、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。C D C D 现在学习的是第15页，共27页课堂训练课堂训练4 4、电子以初速度电子以初速度V V垂直进入磁感应强度为垂直进入磁感应强度为B B的匀强磁场中的匀强磁场中,则则 ()()A.A.磁场对电子的作用力始终不变磁场对电子的作用力始终不变.B.B.磁场对电子的作用力始终不做功磁场对电子的作用力始终不做功 C.C.电子的速度始终不变电子的速度始终不变.D.D.电子的动能始终不变电子的动能始终不变BD现在学习的是第16页，共27页小小 结结1 1、洛伦兹力：磁场

9、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 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 B F v F B 3 3、洛伦兹力大小：、洛伦兹力大小：F F洛洛=qVBsin=qVBsin VB VB F F洛洛=qVB=qVB VBVB F F洛洛=0=04 4、特点：洛伦兹力只改变速度的方向，、特点：洛伦兹力只改变速度的方向，不改变速度的大小，洛伦兹力对运动电不改变速度的大小，洛伦兹力对运动电荷不做功荷不做功 现在学习的是第17页，共27页三、电视显像管的工作原理三、电视显像管的工作原理 1 1、要是电子

10、打在、要是电子打在A A点，偏转磁场应点，偏转磁场应该沿什么方向？该沿什么方向？垂直纸面向外垂直纸面向外2 2、要是电子打在、要是电子打在B B点，偏转磁场应点，偏转磁场应该沿什么方向？该沿什么方向？垂直纸面向里垂直纸面向里3 3、要是电子打从、要是电子打从A A点向点向B B点逐渐移动，偏转磁场应该怎样点逐渐移动，偏转磁场应该怎样变化？变化？先垂直纸面向外并逐渐减小，先垂直纸面向外并逐渐减小，然后垂直纸面向里并逐渐增大。然后垂直纸面向里并逐渐增大。现在学习的是第18页，共27页第二课时第二课时l带电体（粒子）在带电体（粒子）在复合场复合场中的中的直线运动直线运动l复合场：复合场：电场电场，重

11、力场重力场，磁场磁场三种场三种场现在学习的是第19页，共27页 对带电对带电物体在复合物体在复合场场中运中运动动是否考是否考虑虑重力重力问题问题l点点拨拨：l电电子、子、质质子、子、粒子、离子等微粒子、离子等微观观粒子无特粒子无特殊殊说说明一般不明一般不计计重力，重力，带电带电小球、小球、尘尘埃、油滴、埃、油滴、液滴等液滴等带电颗带电颗粒无特殊粒无特殊说说明一般要考明一般要考虑虑重力重力如果有具体数据，可通如果有具体数据，可通过过比比较较确定是否考确定是否考虑虑重重力力l注意重力、注意重力、电场电场力做功与路径无关，洛力做功与路径无关，洛伦兹伦兹力力始始终终和运和运动动方向垂直，永不做功的特点

12、方向垂直，永不做功的特点 现在学习的是第20页，共27页思考1l质量为质量为m，电荷量为，电荷量为q的微粒以速度的微粒以速度v与与水平成水平成45度进入匀强磁场中，如图磁场度进入匀强磁场中，如图磁场的方向垂直纸面向里，如微粒在电场，磁的方向垂直纸面向里，如微粒在电场，磁场及重力的作用下做匀速直线运动，则电场及重力的作用下做匀速直线运动，则电场强度的大小场强度的大小E=-.磁感应强度大小磁感应强度大小B=-vm,q现在学习的是第21页，共27页(1)平行板中平行板中电场电场强强度度E和磁感和磁感应应强强度度B互互相垂直，相垂直，这这种装置能把具有一定速度的种装置能把具有一定速度的粒子粒子选择选择

13、出来，所以叫做速度出来，所以叫做速度选择选择器器(2)带电带电粒子能粒子能够够匀速沿直匀速沿直线线通通过过速度速度选选择择器器时时的速度是的速度是v一：速度选择器一：速度选择器现在学习的是第22页，共27页特特别别提醒：提醒：只要只要带电带电粒子的速率粒子的速率满满足足VE/B，即使即使电电性不同，性不同，电电荷不同，也可沿直荷不同，也可沿直线线穿出右穿出右侧侧小孔，而其他速率的粒子小孔，而其他速率的粒子要么上偏，要么下偏，无法穿出因要么上偏，要么下偏，无法穿出因此利用此利用这这个装置可以用来个装置可以用来选择选择某一速某一速率的率的带电带电粒子，故称粒子，故称为为速度速度选择选择器器.现在学

14、习的是第23页，共27页二：磁流体发电机二：磁流体发电机(1)磁流体磁流体发电发电是一是一项项新新兴兴技技术术，它可以把内能直，它可以把内能直接接转转化化为电为电能能(2)根据左手定根据左手定则则，如下，如下图图中的中的B板是板是发电发电机正极机正极(3)磁流体磁流体发电发电机两极板机两极板间间的距离的距离为为d，等粒子体，等粒子体速度速度为为v，磁，磁场场磁感磁感应应强强度度为为B，则则两极板两极板间间能能达到的最大达到的最大电势电势差差UBdv.现在学习的是第24页，共27页例题例题：质量质量m=0.110m=0.110-3-3kgkg的小物块，带有电量为的小物块，带有电量为 q=510q

15、=510-4-4C C的正电荷，放在斜面上，斜面的倾角的正电荷，放在斜面上，斜面的倾角=30=30，物块与斜面间的动摩擦因数，物块与斜面间的动摩擦因数=0.4=0.4。设整个斜面放在匀强磁场中，设整个斜面放在匀强磁场中，B=0.5TB=0.5T，方向如，方向如图，若斜面足够长，问：图，若斜面足够长，问：l（1 1）物块下滑时，能达到的最大速率为多少？）物块下滑时，能达到的最大速率为多少？l（2 2）如果将磁场反向，其他条件不变，物块下）如果将磁场反向，其他条件不变，物块下滑时将发生什么情况？滑时将发生什么情况？现在学习的是第25页，共27页 2、摆长为摆长为L L的单摆在匀强磁场中摆动，摆动中摆的单摆在匀强磁场中摆动，摆动中摆线始终绷紧，若摆球带正电，电量为线始终绷紧，若摆球带正电，电量为q q，质量为，质量为m m，磁感应强度为磁感应强度为B B，当小球从最高处摆到最低处，当小球从最高处摆到最低处，摆线上拉力摆线上拉力T T多大？多大？解析：解析：摆球在运动中洛伦兹力不做摆球在运动中洛伦兹力不做功，由动能定理得：功，由动能定理得：现在学习的是第26页，共27页感感谢谢大大家家观观看看现在学习的是第27页，共27页