物理11磁場對運(yùn)動電荷的作用力PPT學(xué)習(xí)教案

1、會計(jì)學(xué)1物理物理11磁場對運(yùn)動電荷的作用力磁場對運(yùn)動電荷的作用力第1頁/共28頁第2頁/共28頁IIFF第3頁/共28頁第4頁/共28頁I第5頁/共28頁洛倫茲（18531928） 洛倫茲是荷蘭物理學(xué)家、數(shù)學(xué)家，1853年7月18日生于阿納姆。洛倫茲創(chuàng)立了經(jīng)典電子論，提出了洛倫茲變換公式，1902年與其學(xué)生塞曼共同獲得諾貝爾物理學(xué)獎。為紀(jì)念洛倫茲的卓著功勛，荷蘭政府決定從1945年起，把他的生日定為“洛倫茲節(jié)”。第6頁/共28頁演示：陰極射線在磁場中的偏轉(zhuǎn)1、沒有磁場時，接通高壓電源可以觀察到什么現(xiàn)象。2、光束實(shí)質(zhì)上是什么？3、若在電子束的路徑上加磁場，可以觀察到什么現(xiàn)象？4、改變磁場的方向，

2、通過觀查從而判斷運(yùn)動的電子在各個方向磁場中的受力方向。第7頁/共28頁一.磁場對運(yùn)動電荷的作用力叫做洛倫茲力第8頁/共28頁安培力是磁場對電流的作用力電流是電荷的定向移動形成的 洛倫茲力是磁場對運(yùn)動電荷的作用力 磁場對電流的作用力實(shí)質(zhì)是磁場對運(yùn) 動電荷的作用力洛倫茲力的方向可以用 左手定則判定 實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證：理論推導(dǎo):猜想：猜想正確第9頁/共28頁vvff第10頁/共28頁vvBvFF垂直紙面向外 試判斷下圖中的帶電粒子剛進(jìn)入磁場時所受的洛倫茲力的方向 1、可見：以相同速度進(jìn)入同一磁場的正負(fù)電荷受到的洛倫茲力方向相反。2、安培力方向由左手定則判斷。我們知道安培力的方向既垂直于磁場方向，又垂直于電流

3、方向，同樣也用左手定則判斷洛倫茲力F的方向也既垂直于磁場B的方向又垂直于電荷運(yùn)動速度v的方向練一練：第11頁/共28頁練一練： 試判斷各圖中帶電粒子受洛倫茲力的方向，或帶電粒子的電性、或帶點(diǎn)粒子的運(yùn)動方向。vFFvv洛倫茲力方向垂直紙面向里第12頁/共28頁 v0第13頁/共28頁vqB第14頁/共28頁洛倫茲力和電場力的區(qū)別：1.電荷在電場中一定受到電場力的作用，與其運(yùn)動狀態(tài)無關(guān)；而電荷在磁場中不一定受到磁場力作用，只有相對于磁場運(yùn)動且運(yùn)動方向與磁場方向不平行的電荷才受磁場力作用。2.大小：F電Eq,F洛=Bqvsin。3.電荷所受電場力方向總是平行于電場線的切線方向；而電荷所受磁場力的方向

4、總是既垂直于磁場方向，又垂直于運(yùn)動方向。4.電場力要對運(yùn)動電荷做功（電荷在等勢面上運(yùn)動除外）；而電荷在磁場中運(yùn)動時，磁場力一定不會對電荷做功。第15頁/共28頁 當(dāng)一帶正電q的粒子以速度v沿螺線管中軸線進(jìn)入該通電螺線管，若不計(jì)重力，則 A帶電粒子速度大小改變；B帶電粒子速度方向改變；C帶電粒子速度大小不變；D帶電粒子速度方向不變。CD練一練：第16頁/共28頁主要構(gòu)造:電子槍（陰極）、偏轉(zhuǎn)線圈、熒光屏等第17頁/共28頁2若要使電子束打在點(diǎn)，磁場應(yīng)該沿什么方向？3若要使電子束打在熒光屏上的位置由逐漸向點(diǎn)移動，偏轉(zhuǎn)磁場應(yīng)該怎樣變化？第18頁/共28頁第19頁/共28頁兩個平行的通電環(huán)形線圈可產(chǎn)生

5、沿軸線方向的勻強(qiáng)磁場第20頁/共28頁結(jié)論：帶電粒子垂直進(jìn)入磁場中，粒子在垂直磁場方向的平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動，此洛倫茲力不做功。問題：一帶電量為q，質(zhì)量為m，速度為v的帶電粒子垂直進(jìn)入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中，其半徑r和周期T為多大？實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：在暗室中可以清楚地看到，在沒有磁場作用時，電子的徑跡是直線；在管外加上勻強(qiáng)磁場，電子的徑跡變彎曲成圓形。第21頁/共28頁推導(dǎo):粒子做勻速圓周運(yùn)動所需的向心力 是由粒子所受的洛倫茲力提供的,所以rvmF2qBmvr qBmT2rvmqvB2vrT2說明:1、軌道半徑和粒子的運(yùn)動速率成正比。2、帶電粒子在磁場中做勻速圓周運(yùn)動的周期和運(yùn)動速率無關(guān)。第22頁/共28頁1v2v3v例題：如圖所示，一束帶正電的相同的粒子垂直磁場邊界自O(shè)點(diǎn)射入勻強(qiáng)磁場中后分成了3束，其運(yùn)動軌跡如圖，粒子運(yùn)動方向與磁場方向垂直，不計(jì)粒子的重力作用，已知OA=OC/2=OD/3，則這三束粒子的速率之比 =第23頁/共28頁回旋加速器 第24頁/共28頁1、判斷下列粒子在磁場中所受洛倫茲力的方向 +v60 +v-vv45-1234BBBBFF垂直紙面向里不受力課堂訓(xùn)練第25頁/共28頁v-VF2、試判斷下列各圖帶電粒子所受洛侖茲力的方向、或磁場的方向、或粒子運(yùn)動方向(