《运动电荷在磁场中受到的力》人教版高二物理选修3-1PPT课件

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1、讲解人： 时间 ：2020.5.20 MENTAL HEALTH COUNSELING PPT 第三章 磁场 第5节节 运动电动电 荷在磁场场中受到的力 人 教 版 高 中 物 理 选 修 3 - 1 课堂导入 “太阳粒子”受到了什么力 的作用，这这种力的方向和 大小是怎样样的？ 课堂导入 I 推理与猜想：磁场对场对 运动电动电 荷会有作用力吗吗？ 一、洛伦兹力的方向 一、洛伦兹力的方向 电子流的偏转说 明了什么？ 电子流偏转方向的改变说 明了什么？ 思考 电子流受到磁场的作用力，该力的 方向与磁场方向有关. 一、洛伦兹力的方向 1.定义：运动电荷在磁场中受到的力 称为洛伦兹力 2.洛伦兹力与

2、安培力的关系： 安培力 洛伦兹力 磁场对电 流的作用 磁场对运动电荷的作用 因 果 微观原因 宏观表现 一、洛伦兹力的方向 3.洛伦兹力的方向-左手定则 v (1)伸开左手，使拇指和其余四指垂直且处于同一平面内， 让磁感线穿入掌心，使四指指向正电荷运动的方向，这时 拇指所指的方向就是运动的正电荷所受洛伦兹 力的方向. (2)负电 荷受力的方向与正电荷受力的方向相反. F F v 大拇指跟四指垂直共面 磁感线穿过掌心 四指:正电荷的运动方向(负电 荷运动的反方向）拇指:洛 伦兹 力方向 一、洛伦兹力的方向 V V v1v2 V V B B B B F F + F F 4.洛伦兹力F与v、B三者之

3、间的方向关系 + F既与B垂直又与v垂直，即垂直于B和v所确定的平面，但B与v不一定垂直. 一、洛伦兹力的方向 q 竖竖直向上竖竖直向上垂直纸纸面向里 垂直纸纸面向外 判断下列粒子进进入磁场时场时 所受的洛伦兹伦兹 力的方向 【学以致用】 设有一段长为L，横截面积为S的直导线，单位体积内的自 由电荷数为n，每个自由电荷的电荷量为q，自由电荷定向 移动的速率为v.这段通电导线 垂直磁场方向放入磁感应强 度为B的匀强磁场中，求 （1）电流强度I. （2）通电导线 所受的安培力. （3）这段导线内的自由电荷数. （4）每个电荷所受的洛伦兹力. 二、洛伦兹力的表达式 F 解：(1)通电导线电导线 中的

4、电电流 (2)通电导线电导线 所受的安培力 (3)这这段导线导线 内的自由电电荷数 (4)每个电电荷所受的洛伦兹伦兹 力 单单位：F(N)，q(C)，v(m/s), B(T) I v v vv (适用条件：速度方向与磁场 方向垂直) 二、洛伦兹力的表达式 V 【想一想】若此电子的运动方向与磁场不垂直，则电子受所受洛伦兹力的大小 又是怎样的呢？ B1 B2 B 二、洛伦兹力的表达式 V V B B F F 根据洛伦兹力的方向与带电粒子运动方向的关系，请你推测：洛伦兹力对带 电粒子的速度有什么影响？洛伦兹力对带电 粒子做的功是多少？ 【思考讨论】 2方向 洛伦兹力的方向总是垂直于B和v确定的平面

5、洛伦兹力的一个重要特点就是对带电 粒子不做功，即它只会改变速 度的方向而不会改变速度的大小 对洛伦兹力的理解 1.大小 只有运动(v0)的电荷才受洛伦兹力，静止电荷(v=0)不受洛伦兹力。电荷垂直 磁场(vB)运动时，洛伦兹力最大，平行磁场(vB)运动时不受洛伦兹力. 【归纳总结 】 【例1】.电子以初速度v垂直进入磁感应强度为B的匀强磁场中,则( ) A.磁场对电 子的作用力始终不变 B.磁场对电 子的作用力始终不做功 C.电子的速度始终不变 D.电子的动能始终不变 BD 典型例题 主要构造: 电电子枪枪（阴极）、偏转线转线 圈、荧荧光屏等 显像管 三：电视显 像管的工作原理 【思考与讨论讨

6、论 】 （1）要使电电子打在A点,偏转转磁场应该场应该 沿什么方向? （2）要使电电子打在B点,偏转转磁场应该场应该 沿什么方向? 垂直纸纸面向外 垂直纸纸面向里 三：电视显 像管的工作原理 （3）要使电电子从A点向B点逐渐渐移动动,偏转转磁场应该场应该 怎样变样变 化？ 先垂直纸纸面向外并逐渐渐减小,后垂直纸纸面向里并逐渐渐增大. 三：电视显 像管的工作原理 【例2】.一初速度为为零的质质子（质质量m=1.6710-27kg，电电荷量q=1.610- 19C）经过电压 经过电压 3340V的电场电场 加速后，垂直进进入磁感应应强度为为5.010-4T的 匀强磁场场中，质质子所受到的洛伦兹伦兹 力是多大？ 解：由动动能定理： 则质则质 子所受洛伦兹伦兹 力 典型例题 洛伦兹伦兹 力 方向 大小 应应用 判断方法： 特点： 大小公式： 公式推导导 电视电视 机显显像管的原理： 左手定则则 总总垂直于B、v确定的平面 电电子束的磁偏转转 课堂小结 讲解人： 时间 ：2020.5.20 MENTAL HEALTH COUNSELING PPT 感谢谢各位的聆听 第三章 磁场 人 教 版 高 中 物 理 选 修 3 - 1