洛伦兹力公开课课件.ppt

研究洛伦兹力研究洛伦兹力茂名一中 鲁兵玉安培力安培力用左手定则判定用左手定则判定F B F IB为匀强磁场为匀强磁场,L为有效长度为有效长度方向方向:大小：大小：F=BIL BIF=0B/IF=BILsin B和和I成一夹角成一夹角研究洛伦兹力研究洛伦兹力安培力是磁场对通电导线的作用力；安培力是磁场对通电导线的作用力；电流是由于电荷的定向移动形成的。电流是由于电荷的定向移动形成的。安培力安培力.exe.exe猜想：磁场对运动电荷也可能有作用力猜想：磁场对运动电荷也可能有作用力实验：检验运动电荷在磁场中是否受到力的作用实验：检验运动电荷在磁场中是否受到力的作用课本课本9090页第页第3 3题题:判断带电粒子所受洛伦兹力判断带电粒子所受洛伦兹力的方向或带电粒子的运动方向的方向或带电粒子的运动方向vBfBfvffvvvf洛垂直纸面向外洛垂直纸面向外B巩固练习：如图所示，在阴极射线管中电子流的方向由巩固练习：如图所示，在阴极射线管中电子流的方向由左向右，其正上方放置一根通有方向向右的直流电的导左向右，其正上方放置一根通有方向向右的直流电的导线，则阴极射线将线，则阴极射线将 A A、向下偏转、向下偏转 B B、向上偏转、向上偏转 C C、向纸外偏转、向纸外偏转 D D、向纸内偏转、向纸内偏转A洛伦兹力与安培力的关系洛伦兹力与安培力的关系.exe1.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.洛伦兹力是安培力的微观本质洛伦兹力是安培力的微观本质推导洛伦兹力大小的推导洛伦兹力大小的理论依据理论依据洛仑兹力的大小洛仑兹力的大小问题讨论：问题讨论：1 1、在长、在长L L的体积内的电荷数为的体积内的电荷数为N=N=_n n：单位体积内的：单位体积内的 自由电荷数自由电荷数S S：导体截面积：导体截面积v v：电荷运动速度：电荷运动速度q q:单位电荷的电量单位电荷的电量LS2 2、通过导线的电流强度、通过导线的电流强度I=_I=_长度为长度为L L的导线垂直磁场的导线垂直磁场(磁感应强度为磁感应强度为B B),),所受的所受的安培力安培力F=_F=_3 3、电量为、电量为q q,速度为速度为v v的粒子的粒子垂直磁场垂直磁场(磁感应强度为磁感应强度为B B)运动受到的洛仑兹力运动受到的洛仑兹力f=_f=_LSnnqSvBnqSvLqvB原理：原理：安培力安培力可以看作是大量运动电荷可以看作是大量运动电荷所受所受洛仑兹力洛仑兹力的合力的的合力的宏观表现宏观表现例1:下列说法正确的是:A.运动电荷在某处不受洛伦伦兹力作用,则该处的磁感应强度一定为零.B.洛伦伦兹力既不能改变带电粒子的动能,也不能改变带电粒子的速度 C.洛伦伦兹力与安培力是同种性质的力 D.洛伦伦兹力与安培力都有可能做功答案答案:C:C例例2：(双选双选)有关电荷所受电场力和洛伦兹力的有关电荷所受电场力和洛伦兹力的说法中，正确说法中，正确的是的是()A电荷在磁场中一定受洛伦兹力的作用电荷在磁场中一定受洛伦兹力的作用B电荷在电场中一定受电场力的作用电荷在电场中一定受电场力的作用C电荷受电场力的方向与该处的电场方向电荷受电场力的方向与该处的电场方向一致一致D电荷若受洛伦兹力，则受力方向与该处电荷若受洛伦兹力，则受力方向与该处的磁场方向垂的磁场方向垂直直BD例例3：一个长螺线管中通有电流，把一个带电粒：一个长螺线管中通有电流，把一个带电粒子沿中轴线方向射入（若不计重力影响），粒子沿中轴线方向射入（若不计重力影响），粒子将在管中子将在管中 A做圆周运动做圆周运动 B沿轴线来回运动沿轴线来回运动 C做匀加速直线运动做匀加速直线运动 D做匀速直线运动做匀速直线运动D 小 结1.1.洛伦兹力的概念：洛伦兹力的概念：磁场对运动电荷的作用力。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.洛伦兹力的方向由左手定则判定洛伦兹力的方向由左手定则判定 正电荷的运动方向与电流方向相同；正电荷的运动方向与电流方向相同；负电荷运动方向与电流方向相反。负电荷运动方向与电流方向相反。fv,fB,洛伦兹力不做功洛伦兹力不做功3.3.洛伦兹力的大小洛伦兹力的大小 当当vB时，时，f=qvB.当当v/B时，时，f=0.在地磁两极附近，在地磁两极附近，外层空间入射的带电粒子可直外层空间入射的带电粒子可直接射入高空大气层内。接射入高空大气层内。它们和空气分子的碰撞它们和空气分子的碰撞,产生光芒，形成极光。产生光芒，形成极光。洛伦兹力的应用洛伦兹力的应用-解释绚丽多彩的极光解释绚丽多彩的极光+以正电荷为例以正电荷为例洛伦兹力的应用洛伦兹力的应用磁偏转与显像管磁偏转与显像管 电子束穿过磁场时，受洛伦兹力作用，径迹发生偏转。电子束电子束穿过磁场时，受洛伦兹力作用，径迹发生偏转。电子束打在荧光物质上，打在荧光物质上，能够能够生亮点。磁场随外加信号改变时，电子生亮点。磁场随外加信号改变时，电子束在荧光屏上产生的亮点位置也发生相应的变化。束在荧光屏上产生的亮点位置也发生相应的变化。不加磁场时不加磁场时加上向外的磁场时加上向外的磁场时磁场越强，偏转越大磁场越强，偏转越大磁场方向改变，电子束的偏转方向改变。磁场方向改变，电子束的偏转方向改变。磁场越强，电子束的偏转越大磁场越强，电子束的偏转越大。例：如图所示，将通电导线圆环平行于纸面缓例：如图所示，将通电导线圆环平行于纸面缓慢地竖直向下放入水平方向垂直纸面向里的匀慢地竖直向下放入水平方向垂直纸面向里的匀强磁场中强磁场中,则在通电圆环完全进入磁场的过程则在通电圆环完全进入磁场的过程中中,所受的安培力大小变化是所受的安培力大小变化是()()A.A.逐渐变大逐渐变大B.B.先变大后变小先变大后变小C.C.逐渐变小逐渐变小D.D.先变小后变大先变小后变大B B I IB B例例3：一个长螺线管中通有电流，把一个带电粒：一个长螺线管中通有电流，把一个带电粒子沿中轴线方向射入（若不计重力影响），粒子沿中轴线方向射入（若不计重力影响），粒子将在管中子将在管中 A做圆周运动做圆周运动 B沿轴线来回运动沿轴线来回运动 C做匀加速直线运动做匀加速直线运动 D做匀速直线运动做匀速直线运动巩固练习：关于带电粒子所受洛伦兹力 f、磁感应强度 B 和粒子速度 v 三者之间的关系，下列说法中正确的是()Af、B、v 三者必定均相互垂直Bf 必定垂直于 B、v，但 B 不一定垂直 vCB 必定垂直于 f，但 f 不一定垂直于 vDv 必定垂直于 f，但 f 不一定垂直于 B解析：由左手定则可知，洛伦兹力的方向既与磁场方向垂直，又与电荷的运动方向垂直，即洛伦兹力垂直于 v 和 B 两者所决定的平面但 v 和 B 不一定垂直B 对B