高二物理课件《磁场对运动电荷的作用力》

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1、冰岛的极光第5节运动电荷在磁场中受到的力美丽的极光只出现在地球的两极一、回顾复习：1、安培力：方向的判断：大小的计算：左手定则zxxk2、电流是如何形成的？电流是由电荷的定向移动形成的3、由此经过科学推理你可以大胆猜想到——磁场对通电导线的安培力产生原因是磁场（可能）对运动电荷有力的作用。磁场对通电导线（电流）的作用力提出问题：安培力是怎样形成？从微观角度安培力本质是什么？演示：阴极射线在磁场中的偏转磁场对运动电荷的作用力一、洛伦兹力：实验验证z.x.x.k洛伦兹（1853—1928）洛伦兹是荷兰物理学家、数学家，1853年7

2、月18日生于阿纳姆。洛伦兹创立了经典电子论，提出了洛伦兹变换公式，1902年与其学生塞曼共同获得诺贝尔物理学奖。为纪念洛伦兹的卓著功勋，荷兰政府决定从1945年起，把他的生日定为“洛伦兹节”。z..x..x..k二、探究洛伦兹力的方向学科网理论推导:安培力是洛伦兹力的宏观表现，洛伦兹力是安培力微观表现。安培力方向用左手定则判定猜想：洛伦兹力的方向可以用左手定则判定实验验证：洛伦兹力的方向可以用左手定则判定洛伦兹力的方向－－－左手定则组卷网v1、伸开左手，使大拇指和其余四指垂直且处于同一平面内，把手放入磁场中，让磁感线穿过手心，

3、若四指指向正电荷运动的方向，那么大拇指所指的方向就是正电荷所受洛伦兹力的方向2、若四指指向负电荷运动的反方向，那么大拇指所指的方向就是负电荷所受洛伦兹力的方向vFF课堂练习:判断下列粒子刚进入磁场时所受的洛伦兹力的方向.FF垂直纸面向里F-qv甲-qv丙+qv乙+qv丁F垂直纸面向外思考与讨论：1、洛伦兹力的作用效果？洛伦兹力永远与速度方向垂直，只改变速度的方向，不改变速度大小。2、洛伦兹力对带电粒子做的功是多少？洛伦兹力对电荷不做功三、探究洛伦兹力的表达式：设有一段长为L，横截面积为S的直导线，单位体积内的自由电荷数为n，每

4、个自由电荷的电荷量为q，自由电荷定向移动的速率为v。这段通电导线垂直磁场方向放入磁感应强度为B的匀强磁场中，求：（1）电流强度I。（2）通电导线所受的安培力。（3）这段导线内的自由电荷数。（4）每个电荷所受的洛伦兹力。2.若带电粒子不垂直射入磁场1.洛伦兹力：F=qVB(V⊥B）VB∥B⊥2.大小关系：F安＝NF洛（N是导体中运动的电荷数）3.方向关系：F安与F洛方向相同4.F安与F洛本质都是磁场对运动电荷的作用力洛伦兹力与安培力的关系：安培力是洛伦兹力的宏观表现，洛伦兹力是安培力微观表现。从太阳或其他星体上放射出的宇宙射线中

5、含有高能带电粒子，若到达地球，对地球上的生命将带来危害，图为地磁场的分布图，地磁场对直射地球的宇宙射线的阻挡作用在赤道和两极哪里强？地磁场对直射地球的宇宙射线的阻挡作用在赤道附近最强，两极地区最弱四、应用：1、地磁场对宇宙射线的阻挡作用：思考：你能解释为什么极光只在两极出现吗？美丽的极光只出现在地球的两极2、电视显像管的工作原理主要构造:电子枪（阴极）、偏转线圈、荧光屏等【思考与讨论】1．若要使电子束在水平方向偏离中心，打在荧光屏上的Ａ点，偏转磁场应该沿什么方向？2．若要使电子束打在Ｂ点，磁场应该沿什么方向？3．若要使电子束打

6、在荧光屏上的位置由Ｂ逐渐向Ａ点移动，偏转磁场应该怎样变化？2、电视显像管的工作原理原理：应用电子束磁偏转的道理2、电视显像管的工作原理一、洛伦兹力的方向：左手定则1.洛伦兹力永远垂直于v和B组成的平面。2.洛伦兹力只改变速度的方向，不改变速度的大小。3.洛伦兹力对电荷不做功二、洛伦兹力大小：五、小结：V与B成θ角：三、应用：1、地磁场对宇宙射线的阻挡作用：2、电视显像管的工作原理谢谢！洛伦兹力和电场力的区别：电荷在电场中一定受到电场力的作用；而电荷在磁场中不一定受到洛伦兹力作用，只有相对于磁场运动且运动方向与磁场方向不平行的电

7、荷才受磁场力作用。2.大小：F电＝Eq,F洛=Bqvsinθ。3.电荷所受电场力方向总是平行于电场线的切线方向；而电荷所受磁场力的方向总是既垂直于磁场方向，又垂直于运动方向。4.电场力要对运动电荷做功（电荷在等势面上运动除外）；而电荷在磁场中运动时，洛伦兹力一定不会对电荷做功。例1、当一带正电q的粒子以速度v沿螺线管中轴线进入该通电螺线管，若不计重力，则[]A．带电粒子速度大小改变；B．带电粒子速度方向改变；C．带电粒子速度大小不变；D．带电粒子速度方向不变。CD例2、摆长为L的单摆在匀强磁场中摆动，摆动中摆线始终绷紧，若摆球

8、带正电，电量为q，质量为m，磁感应强度为B，当小球从最高处摆到最低处时，摆线上拉力F拉多大？例3：质量m=0.1×10-3kg的小物块，带有电量为q=5×10-4C的正电荷，放在斜面上，斜面的倾角α=30°，物块与斜面间的动摩擦因数μ=0.4。设整个斜面放在匀强磁场中，B=0