洛伦兹力.pptx

高中物理高中物理 选修选修1-11-12.4磁场对运动电荷的作用物理科实习生：夏飘极光常常出现于纬度靠近地磁极地区上空赤道低纬度地区为什么极少出现磁场对运动电荷的作用磁场对运动电荷的作用这些极光产生的几个条件：实验：用阴极射线管研究磁场对运动电荷的作用。实验：用阴极射线管研究磁场对运动电荷的作用。实验验证实验验证在在真真空空玻玻璃璃管管内内安安装装一一个个阴阴极极、一一个个阳阳极极.阴阴极极接接高高电电压压的的负负极极、阳阳极极接接正正极极.阴阴极极能能够够发发射射电电子子,电电子子束束在在两两极极之之间间的的电电场场力力的的作作用用下下从从阴阴极极飞飞向向阳阳极极.这这个个管管子子叫叫做做电电子子射射线线管管.为为了了显显示示电电子子束束运运动动的的情情况况,管管内内装装有有长长条条形形的的荧荧光光屏屏,屏屏上上的的物物质质受受到到电电子子的的撞击时能够发光。撞击时能够发光。当电子射线管的周围不存在磁场时，当电子射线管的周围不存在磁场时，电子的电子的运动轨迹运动轨迹是是直线直线当电子射线管的周围存在磁场时，当电子射线管的周围存在磁场时，电子的电子的运动轨迹运动轨迹是是曲线曲线磁场对运动电荷有力的作用磁场对运动电荷有力的作用结论结论一、洛伦兹力一、洛伦兹力1、磁场对运动电荷有力的作用、磁场对运动电荷有力的作用,这个力叫做这个力叫做洛仑兹力洛仑兹力.洛伦兹，荷兰物理学家，洛伦兹，荷兰物理学家，首先首先提出磁场对运动电荷有作用力提出磁场对运动电荷有作用力的观点。的观点。洛伦兹创立了经典电洛伦兹创立了经典电子论，提出了洛伦兹变换公式，子论，提出了洛伦兹变换公式，1902年与其学生塞曼共同获得年与其学生塞曼共同获得诺贝尔物理学奖。为纪念洛伦诺贝尔物理学奖。为纪念洛伦兹的卓著功勋，荷兰政府决定兹的卓著功勋，荷兰政府决定从从1945年起，把他的生日定为年起，把他的生日定为“洛伦兹节洛伦兹节”。u猜想：猜想：能不能用左手定则来判定能不能用左手定则来判定u推理：推理：我们曾经用左手定则判定安培力的方向大量定向我们曾经用左手定则判定安培力的方向大量定向 移动电荷所受洛伦兹力宏观表现为安培力，因此，移动电荷所受洛伦兹力宏观表现为安培力，因此，可以用可以用左手定则左手定则判定洛伦兹力的方向判定洛伦兹力的方向u验证：验证：尝试不同方向的磁场对电子束的不同影响，判断尝试不同方向的磁场对电子束的不同影响，判断 运动的电子束在各种方向的磁场中的受力方向运动的电子束在各种方向的磁场中的受力方向 洛仑兹力洛仑兹力F F洛洛的大小、方向如何确定？的大小、方向如何确定？思考思考3、洛伦兹力的方向、洛伦兹力的方向-左手定则左手定则vv1 1、伸开左手，使大拇指和其余、伸开左手，使大拇指和其余四指垂直且处于同一平面内，把四指垂直且处于同一平面内，把手放入磁场中，让磁感线垂直穿手放入磁场中，让磁感线垂直穿入入手心，若四指指向手心，若四指指向正电荷正电荷运动运动的方向，那么拇指所指的方向就的方向，那么拇指所指的方向就使正电荷所受洛伦兹力的方向。使正电荷所受洛伦兹力的方向。2 2、如果运动的是如果运动的是负电荷负电荷，则四，则四指指向指指向负电荷负电荷运动的运动的反方向反方向，那么拇指所指的方向就是负电那么拇指所指的方向就是负电荷所受洛伦兹力的方向。荷所受洛伦兹力的方向。FF当速度当速度V的方向的方向与与磁感应强度磁感应强度B的方向的方向平行平行时：时：F0 如果带电粒子射入匀强磁场时，初速度跟磁如果带电粒子射入匀强磁场时，初速度跟磁场方向垂直（如图所示），粒子在洛仑兹力的作场方向垂直（如图所示），粒子在洛仑兹力的作用下将做什么运动？用下将做什么运动？思考思考 0洛=匀速圆周运动匀速圆周运动+q 方向安-q安培力做功洛伦兹力与运动方向永远垂直永不永不做功做功匀速圆周运动匀速圆周运动fVf-q小结小结同位素分离同位素分离 同位素：质子数相同，中子数不同，质量数不同发现三类射线发现三类射线=左左：带正电的高速氦原子核：带正电的高速氦原子核粒子束粒子束中：不带电粒子组成；高能电磁波中：不带电粒子组成；高能电磁波；右：带负电的粒子组成右：带负电的粒子组成显像管的工作原理显像管的工作原理 1、电子束是怎样实现偏转的？、电子束是怎样实现偏转的？思考与讨论思考与讨论2、在图、在图2.43中，如图所示中，如图所示（1）要是电子打在）要是电子打在A点，偏转磁点，偏转磁场应该沿什么方向？场应该沿什么方向？（2）要是电子打在）要是电子打在B点，偏转点，偏转磁场应该沿什么方向？磁场应该沿什么方向？（3）要是电子束打在荧光屏上）要是电子束打在荧光屏上的位置由中心的位置由中心O逐渐向逐渐向A点移动，点移动，偏转磁场应该怎样变化？偏转磁场应该怎样变化？