1、3.5 3.5 磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷的磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷的作用力作用力1.;2021-03-28復(fù)復(fù) 習(xí)習(xí)1 1、磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)線的作用力的大小和方向？、磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)線的作用力的大小和方向？2 2、電流是如何形成的？、電流是如何形成的？3 3、由上述的兩個(gè)問(wèn)題你可以想到什么？、由上述的兩個(gè)問(wèn)題你可以想到什么？ 磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)線的磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)線的安培力可能是作用在安培力可能是作用在大量運(yùn)動(dòng)電荷的作用力的宏觀表現(xiàn)大量運(yùn)動(dòng)電荷的作用力的宏觀表現(xiàn)，也就，也就是說(shuō)磁場(chǎng)可能對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷有力的作用。是說(shuō)磁場(chǎng)可能對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷有力的作用。電荷的定向移動(dòng)形成的電荷的定向移動(dòng)形成的大小：大小： F FB BI ILsinLsin方向

2、：左手定則方向：左手定則2一、磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷的作用力一、磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷的作用力演示：陰極射線在磁場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)演示：陰極射線在磁場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)電子射線管的原理：電子射線管的原理： 從陰極發(fā)射出來(lái)電子，在陰陽(yáng)兩極間的高壓從陰極發(fā)射出來(lái)電子，在陰陽(yáng)兩極間的高壓作用下，使電子加速，形成電子束，轟擊到長(zhǎng)作用下，使電子加速，形成電子束，轟擊到長(zhǎng)條形的熒光屏上激發(fā)出熒光，可以顯示電子束條形的熒光屏上激發(fā)出熒光，可以顯示電子束的運(yùn)動(dòng)軌跡。的運(yùn)動(dòng)軌跡。實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象： 在沒(méi)有外磁場(chǎng)時(shí)，電子束沿直線運(yùn)動(dòng)，將在沒(méi)有外磁場(chǎng)時(shí)，電子束沿直線運(yùn)動(dòng)，將蹄形磁鐵靠近陰極射線管，發(fā)現(xiàn)電子束運(yùn)動(dòng)軌蹄形磁鐵靠近陰極射線管，發(fā)現(xiàn)電子束

3、運(yùn)動(dòng)軌跡發(fā)生了彎曲。跡發(fā)生了彎曲。結(jié)論：磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷有作用。結(jié)論：磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷有作用。 3 運(yùn)動(dòng)電荷在磁場(chǎng)中受到的作運(yùn)動(dòng)電荷在磁場(chǎng)中受到的作用力叫做用力叫做洛倫茲力，洛倫茲力，安培力是安培力是洛倫茲力的洛倫茲力的宏觀表現(xiàn)。宏觀表現(xiàn)。4二、洛倫茲力的方向二、洛倫茲力的方向左手定則：四指指向與形成的電流方左手定則：四指指向與形成的電流方向一致，即與向一致，即與正電荷正電荷運(yùn)動(dòng)方向運(yùn)動(dòng)方向相同相同，與與負(fù)電荷負(fù)電荷運(yùn)動(dòng)方向運(yùn)動(dòng)方向相反相反。5課堂訓(xùn)練課堂訓(xùn)練q豎直向上豎直向上豎直向上豎直向上垂直紙面向內(nèi)垂直紙面向內(nèi) 垂直紙面向外垂直紙面向外1、判斷下列粒子進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)所受的洛倫茲力的方向判斷下列粒

4、子進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)所受的洛倫茲力的方向 6IBFvvvv三、洛倫茲力大小三、洛倫茲力大小 設(shè)有一段長(zhǎng)為設(shè)有一段長(zhǎng)為L(zhǎng) L，橫截面積為，橫截面積為S S的直導(dǎo)線，單的直導(dǎo)線，單位體積內(nèi)的自由電荷數(shù)為位體積內(nèi)的自由電荷數(shù)為n n，每個(gè)自由電荷的電荷，每個(gè)自由電荷的電荷量為量為q q，自由電荷定向移動(dòng)的速率為，自由電荷定向移動(dòng)的速率為v v。這段通電。這段通電導(dǎo)線垂直磁場(chǎng)方向放入磁感應(yīng)強(qiáng)度為導(dǎo)線垂直磁場(chǎng)方向放入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B B的勻強(qiáng)磁的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，求場(chǎng)中，求（1 1）通電導(dǎo)線中的電流）通電導(dǎo)線中的電流（2 2）通電導(dǎo)線所受的安培力）通電導(dǎo)線所受的安培力（3 3）這段導(dǎo)線內(nèi)的自由電荷數(shù)）這段導(dǎo)線內(nèi)的自由電

5、荷數(shù)（4 4）每個(gè)電荷所受的洛倫茲力）每個(gè)電荷所受的洛倫茲力7導(dǎo)線中的電流強(qiáng)度導(dǎo)線中的電流強(qiáng)度 I =導(dǎo)線中的電荷的總個(gè)數(shù)為導(dǎo)線中的電荷的總個(gè)數(shù)為N =每個(gè)電荷受力為每個(gè)電荷受力為nqSvnSL導(dǎo)線受安培力為導(dǎo)線受安培力為 F安安 =BIL=BnqSvL三、洛倫茲力大小三、洛倫茲力大小qvBnLSBnqvSLNFF安洛8 F F洛洛=qVB ( VB=qVB ( VB） F F洛洛= 0 ( VB= 0 ( VB）當(dāng)當(dāng)V V與與B B成一角度成一角度時(shí)時(shí) F F洛洛=qVBsin=qVBsin 三、洛倫茲力大小三、洛倫茲力大小9思考與討論思考與討論（1 1）洛倫茲力方向與帶電粒子的運(yùn)動(dòng)方向有什

6、么關(guān)系？）洛倫茲力方向與帶電粒子的運(yùn)動(dòng)方向有什么關(guān)系？ 洛倫茲力方向與帶電粒子運(yùn)動(dòng)方向洛倫茲力方向與帶電粒子運(yùn)動(dòng)方向垂直垂直（2 2）洛倫茲力帶電粒子運(yùn)動(dòng)的速度有什么影響？）洛倫茲力帶電粒子運(yùn)動(dòng)的速度有什么影響？ 只只改變改變粒子速度的粒子速度的方向方向，不改變不改變粒子速度的粒子速度的大小大小（3 3）洛倫茲力對(duì)帶電粒子做的功是多少？）洛倫茲力對(duì)帶電粒子做的功是多少？ 由于洛倫茲力方向始終與帶電粒子運(yùn)動(dòng)方向垂直，由于洛倫茲力方向始終與帶電粒子運(yùn)動(dòng)方向垂直， 所以所以洛倫茲力對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷不做功洛倫茲力對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷不做功F vF vF BF B10課堂訓(xùn)練課堂訓(xùn)練1 1、 試判斷下列各圖帶電粒子所受

7、洛侖試判斷下列各圖帶電粒子所受洛侖茲力的方向、或磁場(chǎng)的方向、或粒子茲力的方向、或磁場(chǎng)的方向、或粒子運(yùn)動(dòng)方向運(yùn)動(dòng)方向(q,v,B(q,v,B兩兩垂直兩兩垂直) )Fv v垂直紙面向外垂直紙面向外11課堂訓(xùn)練課堂訓(xùn)練2 2、電子以初速度電子以初速度V V垂直進(jìn)入磁感應(yīng)強(qiáng)度垂直進(jìn)入磁感應(yīng)強(qiáng)度為為B B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中, ,則則 ( )( ) A. A.磁場(chǎng)對(duì)電子的作用力始終不變磁場(chǎng)對(duì)電子的作用力始終不變. . B. B.磁場(chǎng)對(duì)電子的作用力始終不做功磁場(chǎng)對(duì)電子的作用力始終不做功 C.C.電子的速度始終不變電子的速度始終不變. . D. D. 電子的動(dòng)能始終不變電子的動(dòng)能始終不變BD12課堂訓(xùn)練

8、課堂訓(xùn)練3、電子的速率電子的速率v v=3=310106 6 m/s m/s，垂直，垂直射入射入B B=0.10 T=0.10 T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，它受的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，它受到的洛倫茲力是多大？到的洛倫茲力是多大？F F洛洛=qvBqvB =1.60=1.601010-19-193 310106 60.100.10 =4.8 =4.81010-14-14 N N13課堂訓(xùn)練課堂訓(xùn)練4 4、當(dāng)一帶正電、當(dāng)一帶正電q q的粒子以速度的粒子以速度v v沿螺線管中軸線沿螺線管中軸線進(jìn)入該通電螺線管，若不計(jì)重力，則進(jìn)入該通電螺線管，若不計(jì)重力，則 （ ）A A帶電粒子速度大小改變；帶電粒子速度大小改變；B B帶

9、電粒子速度方向改變；帶電粒子速度方向改變；C C帶電粒子速度大小不變；帶電粒子速度大小不變；D D帶電粒子速度方向不變。帶電粒子速度方向不變。C DC D14小小 結(jié)結(jié)1 1、洛倫茲力：磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷的作用力、洛倫茲力：磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷的作用力 安培力是洛倫茲力的宏觀表現(xiàn)安培力是洛倫茲力的宏觀表現(xiàn)2 2、洛倫茲力的方向：左手定則、洛倫茲力的方向：左手定則 F v F B F v F B 3 3、洛倫茲力大小：、洛倫茲力大小： F F洛洛=qVBsin=qVBsin VB F VB F洛洛=qVB=qVB VB F VB F洛洛= 0= 04 4、特點(diǎn)：洛倫茲力只改變力的方向，不改變、特點(diǎn)：洛倫茲力只改變力的方向，不改變 力的大小，洛倫茲力對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷不做功力的大小，洛倫茲力對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷不做功 15四、電視顯像管的工作原理四、電視顯像管的工作原理 1 1、要是電子打在、要是電子打在A A點(diǎn)，偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)點(diǎn)，偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)應(yīng)該沿什么方向？應(yīng)該沿什么方向？垂直紙面向外垂直紙面向外2 2、要是電子打在、要是電子打在B B點(diǎn)，偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)點(diǎn)，偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)應(yīng)該沿什么方向？應(yīng)該沿什么方向