选修磁场对运动电荷的作用.ppt

关于选修磁场对运动电荷的作用复习引入新课：1、磁场对通电导线的作用力的大小和方向？2、电流是如何形成的？3、由上述的两个问题你可以想到什么？磁场对通电导线的安培力，可能是作用在大量的运动电荷上，是作用在运动电荷上的安培力的宏观表现，也就是说磁场可能对运动电荷有力的作用。大小：F=BIL方向：左手定则电流由电荷的定向移动形成的实验验证第2页,共23页，2024年2月25日，星期天一.洛伦兹力1.洛伦兹力定义：磁场对运动电荷的作用力。2.验证：实验第3页,共23页，2024年2月25日，星期天第4页,共23页，2024年2月25日，星期天第5页,共23页，2024年2月25日，星期天实验表明：阴极射线管（电子射线管）中的电子束在磁场中发生偏转，磁场对运动电荷确实存在作用力．洛伦兹力：磁场对运动电荷的作用力叫做洛伦兹力．通电导线在磁场中所受的安培力是洛伦兹力的宏观表现．第6页,共23页，2024年2月25日，星期天3.洛伦兹力与安培力的关系：作用在通电导体上的安培力是磁场对运动电荷洛伦兹力的宏观表现。洛伦兹力是安培力的微观本质。4.洛伦兹：荷兰物理学家，首先提出磁场对运动电荷有作用力的观点。二、洛伦兹力的方向1．推理：左手定则判断安培力方向，大量定向移动电荷所受洛伦兹力宏观表现为安培力，因此，可以用左手定则判定洛伦兹力的方向．第7页,共23页，2024年2月25日，星期天2．洛伦兹力的方向由左手定则判定内容:伸开左手，使大拇指跟其余四个手指垂直且处于同一平面内，把手放入磁场中，让磁感线垂直穿过手心，四指指向正电荷运动的方向，那么大拇指所指的方向就是运动电荷所受的洛伦兹力方向．（1）对于正电荷四指指向电荷的运动方向．（2）对于负电荷四指指向电荷运动的反方向．第8页,共23页，2024年2月25日，星期天3.洛伦兹力的方向的两个特点：(1)洛伦兹力的方向垂直于v和B二者所决定的平面。(2)洛伦兹力总是跟运动的电荷的速度方向垂直，所以洛伦兹力只能改变运动电荷的速度方向，而不改变速度的大小。洛伦兹力对带电粒子始终不做功！F⊥vF⊥B第9页,共23页，2024年2月25日，星期天课堂练习:1.判断下列粒子刚进入磁场时所受的洛伦兹力的方向.-qv甲F-qv丙F垂直纸面向里+qv乙F+qv丁F垂直纸面向外第10页,共23页，2024年2月25日，星期天三、电子束的偏转下页图中所示的实验装置叫做洛伦兹力演示仪，可以演示洛伦兹力的大小和方向。它由一个球形电子射线管和一组线圈组成。通过改变电子枪两极间的电压可以改变电子的速度；通过改变线圈中电流的强弱可以改变磁感应强度的大小。第11页,共23页，2024年2月25日，星期天三、电子束的偏转在演示仪中可以观察到，没有磁场时，电子束是直进的，外加磁场后，电子束的径迹变成圆形。磁场的强弱和电子的速度都能影响圆的半径。左：直线右：圆形第12页,共23页，2024年2月25日，星期天四、显象管的工作原理电视机显象管也用到了电子束磁偏转的原理。第13页,共23页，2024年2月25日，星期天第14页,共23页，2024年2月25日，星期天小结一、洛伦兹力：运动电荷在磁场中受到的作用力安培力是洛伦兹力的宏观表现二、洛伦兹力方向的判断：左手定则F⊥V，F⊥B，F⊥F、B所在的平面负电荷的方向与正电荷的相反三、洛伦兹力对电荷不做功——F⊥V四、电子束的磁偏转五、显象管的工作原理第15页,共23页，2024年2月25日，星期天课堂练习和课外作业课堂练习：P41问题与练习1、3课外作业：P41问题与练习1、2第16页,共23页，2024年2月25日，星期天课堂练习和课外作业课堂练习：P41问题与练习1、3课外作业：P41问题与练习1、2第17页,共23页，2024年2月25日，星期天课堂练习和课外作业课堂练习：P41问题与练习1、3课外作业：P41问题与练习1、2第18页,共23页，2024年2月25日，星期天比较电场和磁场对电荷的作用力1.电荷在电场中一定受电场力的作用.运动电荷在磁场中不一定受洛伦兹力的作用.2.电场力的大小F=qE洛伦兹力的大小F=qvB——不要求3.电场力方向与电场方向平行4.洛伦兹力方向与磁场方向垂直电场力