磁場對運動電荷的作用力上課

3-5、運動電荷在磁場中

受到的力

探究一什么是洛倫茲力演示實驗：陰極射線管中電子束的偏轉(zhuǎn)實驗現(xiàn)象：在沒有外磁場時，電子束沿直線運動，將蹄形磁鐵靠近陰極射線管，發(fā)現(xiàn)電子束運動軌跡發(fā)生了彎曲。結(jié)論：磁場對運動電荷有作用。

運動電荷在磁場中受到的作用力叫做洛倫茲力.荷蘭物理學家洛倫茲（Lorentz，1853—1928）

洛倫茲——“我們時代最偉大最尊貴的人”。探究二洛倫茲力的方向：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動電荷的作用力磁場對電流的作用力實質(zhì)是磁場對運動電荷的作用力

洛倫茲力的方向可以用左手定則判定理論:猜想：

洛倫茲力的方向-------左手定則vv1、伸開左手，使大拇指和其余四指垂直且處于同一平面內(nèi)，把手放入磁場中，讓磁感線穿過手心，若四指指向正電荷運動的方向，那么拇指所指的方向就使正電荷所受洛倫茲力的方向2、若為負電荷，四指指向負電荷運動的反方向，那么拇指所指的方向就是負電荷所受洛倫茲力的方向

ff課堂練習:1.判斷下列粒子剛進入磁場時所受的洛倫茲力的方向.+

qv甲f+

qv丙f垂直紙面向外+qv乙f+qv丁f垂直紙面向外探究三洛倫茲力的大?。海?）探究思路安培力洛倫茲力微觀宏觀安培力是洛倫茲力的宏觀表現(xiàn)。

（2）探究洛倫茲力的表達式：

建模設(shè)有一段長為L，橫截面積為S的直導線，單位體積內(nèi)的自由電荷數(shù)為n，每個自由電荷的電荷量為q，自由電荷定向移動的速率為v。這段通電導線垂直磁場方向放入磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中，求（1）電流強度I。（2）通電導線所受的安培力。（3）這段導線內(nèi)的自由電荷數(shù)。（4）每個電荷所受的洛倫茲力。導線中的電流強度

I=導線中的電荷的總個數(shù)為N=每個電荷受力為nqSvnSL導線受安培力為

F安

=BIL=BnqSvL推導v

［問題］若此電荷不垂直射入磁場，電荷受到的洛倫茲力又如何呢？洛倫茲力：f=qVB

(V垂直B）B1B2f洛=qVB(V⊥B）f洛=0(V∥B）當V與B成一角度θ時f洛=qVBsinθ

結(jié)果探究四洛倫茲力的特點

（1）洛倫茲力對帶電粒子運動的速度有什么影響？

只改變粒子速度的方向，不改變粒子速度的大小。（2）洛倫茲力對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動方向垂直，所以洛倫茲力對運動電荷永遠不做功。課堂訓練

電子以初速度V垂直進入磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中,則()A.磁場對電子的作用力始終不變.B.磁場對電子的作用力始終不做功

C.電子的速度始終不變.D.電子的動能始終不變BD應(yīng)用電視顯像管的工作原理

1、要使電子打在A點，偏轉(zhuǎn)磁場應(yīng)該沿什么方向？垂直紙面向外2、要使電子打在B點，偏轉(zhuǎn)磁場應(yīng)該沿什么方向？垂直紙面向里3、要使電子束從A點向B點逐漸移動，偏轉(zhuǎn)磁場應(yīng)該怎樣變化？先垂直紙面向外并逐漸減小，然后垂直紙面向里并逐漸增大。模擬演示小結(jié)1、洛倫茲力：磁場對運動電荷的作用力安培力是洛倫茲力的宏觀表現(xiàn)2、洛倫茲力的方向：左手定則

F⊥vF⊥B3、洛倫茲力的大?。篎洛=qVBsinθV⊥B

F洛=qVB

V∥B