3.5磁场对运动电荷的作用

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1、3.5磁场对运动电荷的作用接通电源后，导线将怎样运动?NS安培力━━磁场对电流的作用力电流━━电荷的定向移动电子束电子射线管+阴极-荧光屏狭缝阳极实验验证探索：安培力→电荷运动时受磁场力→验证．点击右图观看实验（一）运动电荷在磁场中受到的作用力,我们把这个力称为洛伦兹力。安培力是洛伦兹力的宏观表现，洛伦兹力是安培力的微观解释。荷兰物理学家，他是电子论的创始人、相对论中洛伦兹变换的建立者，并因在原子物理中的重要贡献（塞曼效应）获得第二届（1902年）诺贝尔物理学奖。被爱因斯坦称为“我们时代最伟大，最高尚的人”。（1853—1928）洛伦兹+

2、IF-IF1.判定安培力方向。2.电流方向和电荷运动方向的关系。3.F安的方向和洛伦兹力方向的关系。4.电荷运动方向、磁场方向、洛伦兹力方向的关系。想一想伸开左手，使拇指和其余四指垂直，并且都与手掌在同一平面内，让磁感线从掌心进入，并使四指指向正电荷运动的方向，这时拇指所指的方向就是正电荷在磁场中所受洛伦兹力的方向。（二）洛伦兹力方向的判断——左手定则四指指向负电荷运动的反方向，拇指所指的方向就是负电荷所受洛伦兹力的方向。+v-v-v+v试判断下图中所示的带电粒子刚进入磁场时所受的洛伦兹力的方向。FFF向内F向外若有一段长度为L的通电导线

3、，横截面积为S，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q，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度为B的匀强磁场中。求每个自由电荷所受的洛伦兹力的大小?---------------I（三）洛伦兹力的大小这段导体所受的安培力的表达式是什么？电流强度I的微观表达式是什么？这段导体中含有多少自由电荷数？F安=BILI=nqSvnLS---------------ILSBvqn每个自由电荷所受的洛伦兹力为多大？---------------ILSBvqn各量的单位：F（N），q（C），v（m/s）,B（T）(

4、1)θ=90°时，F=qvB若θ为电荷运动方向与磁场方向的夹角(2)θ=0°或180°时，F=0，v和B在同一直线上，不受洛伦兹力。若此运动电荷进入磁场时，v既不垂直也不平行于B，该电荷受到的洛伦兹力多大?想一想:+vvsinθθB(3)F=qvBsinθ（θ为电荷运动方向与磁场方向的夹角）若运动的电荷在磁场中仅受洛伦兹力作用,那么洛伦兹力会怎样改变电荷的运动状态呢?想一想:Fv+Fv+Fv++带电粒子在磁场中运动时，洛伦兹力对带电粒子是否做功？想一想:洛伦兹力只改变速度的方向，不改变速度的大小，所以洛伦兹力对电荷不做功。1.一长螺线管通

5、有变化的电流，把一个带电粒子(重力不计)沿管中心轴线射入管中，粒子将在管中()A.做圆周运动B.沿轴线来回运动C.做匀速直线运动D.做匀加速直线运动C2.来自宇宙的质子流，以与地球表面垂直的方向射向赤道上空的某一点，则这些质子在进入地球周围的空间时，将()A.竖直向下沿直线射向地面B.相对于预定地面向东偏转C.相对于预定点稍向西偏转D.相对于预定点稍向北偏转B极光在太阳创造的诸如光和热等形式的能量中，有一种能量被称为“太阳风”。这是一束可以覆盖地球的强大的带电亚原子颗粒流，该太阳风在地球上空环绕地球流动，以大约每秒400公里的速度撞击地球

6、磁场，磁场使该颗粒流偏向地磁极下落，它们与氧和氮的原子碰撞，击走电子，使之成为激发态的离子，这些离子发射不同波长的辐射，产生出红、绿或蓝等色的极光特征色彩，形成极光。在南极地区形成的叫南极光。在北极地区同样可看到这一现象，一般称之为北极光。1.一带负电的小滑块从光滑的斜面顶端滑至底端时的速率为V；若加一个垂直纸面向外的匀强磁场，则它滑至底端时的速率将（）A.变大B.变小C.不变D.条件不足，无法判断（四）巩固练习C2.将一半径为R的半圆形光滑绝缘滑轨，固定在垂直向里的匀强磁场B中。一带电量+q，质量m的小球在A点无初速释放，沿滑轨运动，求

7、小球第一次经过最低点时对滑轨的压力。1.洛伦兹力的定义即磁场对运动电荷的作用。2.用左手定则判断洛伦兹力的方向。3.在安培力的基础上推导洛伦兹力的计算公式。4.洛伦兹力对运动电荷不做功。（五）小结