教科版高中物理选修3-1课件：3.4 磁场对运动电荷的作用——洛仑兹力.ppt

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1、物理学家费尔德曾指出：当你领悟一个出色的公式时，你会得到如同听巴哈的乐曲一样的感受。判天地之美，析万物之理前面我们学习了磁场对电流有力的作用——安培力，而电流是“电荷定向移动”，若电荷不定向移动，导线中就没有电流，磁场对导线也就没有力的作用，请同学们思考一下：由此们能否得到磁场对电流的作用实质是磁场对运动电荷作用引起的呢？问题4磁场对运动电荷作用——洛仑兹力活动一活动一磁场确实对运动电荷有力的作用磁场确实对运动电荷有力的作用活动一怎样由“磁场对电流的作用”推导“磁场对运动电荷的作用？问题1设一段长为L的通电导线，截面积为S，通的电流为I，处

2、在磁感应强度为B的匀强磁场中，已知导线单位体积内电荷数目为n，电子电量为e，定向移动速率为v，则：此段导线受安培力：F=BIL此段电荷数目：N=nLS电流强度微观表达式：I=nevS设一个电子受力为f，则f=F/N则f=Bev怎样判断电子受洛仑兹力方向？问题2左手定则：四指表示电流方向（正电荷时四指与运动电荷同向；负电荷时四指与运动电荷反向），让磁感线垂直穿过掌心，则大姆指表示洛仑兹力的方向洛伦兹力：磁场对运动电荷的作用力洛伦兹力的大小：速度方向与磁场方向垂直时f=Bqv速度方向与磁场方向平行时f=0洛伦兹力的方向——左手定则：伸出左手，让

3、大姆指跟四指垂直，且处于同一平面内，让磁感受线垂直穿过手心，四指指向正电荷的运动方向（当是负电荷时，四指指向与电荷运动方向相反）则大姆指所指方向就是该电荷所受洛伦兹力的方向．洛伦兹力特点对运动电荷不做功，只改变速度的方向，不改变运动电荷的速度大小学习活动二（2013徐、淮、宿三市调研二）如图所示，两根长直导线竖直插入光滑绝缘水平桌面上的M、N两小孔中，O为M、N连线中点，连线上a、b两点关于O点对称。导线均通有大小相等、方向向上的电流。已知长直导线在周围产生的磁场的磁感应强度，式中k是常数、I是导线中电流、r为点到导线的距离。一带正电的小球

4、以初速度v0从a点出发沿连线运动到b点。关于上述过程，下列说法正确的是【】A．小球先做加速运动后做减速运动B．小球一直做匀速直线运动C．小球对桌面的压力先减小后增大D．小球对桌面的压力一直在增大v0IIMNabO..BD学习活动三一带电粒子以初速度V0垂直于匀强电场E沿两板中线射入，不计重力，由C点射出时的速度为V，若在两板间加以垂直纸面向里的匀强磁场，粒子仍以V0入射，恰从C关于中线的对称点D射出，如图所示，则粒子从D点射出的速度为多少?只在洛仑兹力作用下（f⊥v）带电粒子的运动为匀速圆周运动半径公式：Bqv=mv2/R得R=mv/Bq周

5、期公式：T=2πR/v=2πm/Bq学习活动四图中MN表示真空室中垂直于纸面的平板，它的一侧有匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里，磁感应强度大小为B。一带电粒子从平板上的狭缝O处以垂直于平板的初速v射入磁场区域，最后到达平板上的P点。已知B、v以及P到O的距离l．不计重力,求此粒子的电荷q与质量m之比。学习活动五（2013海南）如图，纸面内有E、F、G三点∠GEF=30º，∠EFG=135º。空间有一匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向垂直于纸面向外。先使带有电荷量为q（q>0）的点电荷a在纸面内垂直于EF从F点射出，其轨迹经过G点；再使带有同样

6、电荷量的点电荷b在纸面内与EF成一定角度从E点射出，其轨迹也经过G点。两点电荷从射出到经过G点所用的时间相同，且经过G点时的速度方向也相同。已知点电荷a的质量为m，轨道半径为R，不计重力。求：⑴点电荷a从射出到经过G点所用的时间；⑵点电荷b的速度大小。GEF30º135º