人教版高二物理《磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷的作用》課件

1、人教版高二物理磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷的作用1.1.什么是安培力及怎樣計(jì)算？安培力方向怎什么是安培力及怎樣計(jì)算？安培力方向怎 樣判斷樣判斷? ?思考思考? ?人教版高二物理磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷的作用ABOO在如圖所示裝置中，金屬桿在如圖所示裝置中，金屬桿ABAB的兩端分的兩端分別用細(xì)絲線懸掛在別用細(xì)絲線懸掛在O和和O點(diǎn)，金屬桿點(diǎn)，金屬桿ABAB處于垂直自身的水平勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，當(dāng)處于垂直自身的水平勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，當(dāng)K K閉合與斷開時(shí)，絲線中張力有何變化？閉合與斷開時(shí)，絲線中張力有何變化？問題安培力方向：左手定則大?。篎=BIL (LB)人教版高二物理磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷的作用2.2.安培力產(chǎn)生的實(shí)質(zhì)是什么安培力產(chǎn)生的實(shí)質(zhì)是

2、什么? ?人教版高二物理磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷的作用人教版高二物理磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷的作用洛倫茲力洛倫茲力實(shí)驗(yàn)：檢驗(yàn)運(yùn)動(dòng)電荷在磁場(chǎng)中是否受到力的作用人教版高二物理磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷的作用一、洛倫茲力的一、洛倫茲力的方向方向：用左手定則判定用左手定則判定注意：左手定則中四指方向應(yīng)與正電荷的移動(dòng)方向相同，與負(fù)電荷的運(yùn)動(dòng)方向相反。左手定則：伸開左手，使大拇左手定則：伸開左手，使大拇指跟其余四指垂直，且處于同指跟其余四指垂直，且處于同一平面內(nèi)，把手放于磁場(chǎng)中，一平面內(nèi)，把手放于磁場(chǎng)中，讓磁感線垂直穿入手心，四指讓磁感線垂直穿入手心，四指指向指向 正正電荷運(yùn)動(dòng)方向，那么，電荷運(yùn)動(dòng)方向，那么，拇指所指的方向就是正電荷所拇

3、指所指的方向就是正電荷所受洛倫玆力的方向。受洛倫玆力的方向。人教版高二物理磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷的作用設(shè)在一磁感強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，垂直于磁場(chǎng)方向放入一段長(zhǎng)為L(zhǎng)通電直導(dǎo)線，橫截面積為S，單位體積中含有的自由電荷數(shù)為n，每個(gè)電荷的電量為q，定向移動(dòng)的速率為v。試推導(dǎo)每個(gè)電荷所受洛侖茲力的大小導(dǎo)體中的電流是由電荷的定向移動(dòng)定向移動(dòng)產(chǎn)生的人教版高二物理磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷的作用截面A截面BL導(dǎo)線中的電流 I=nqsv所受到的安培力 F=BIL=BnqsvL運(yùn)動(dòng)電荷的總數(shù) nsL單個(gè)運(yùn)動(dòng)電荷所受到的作用力 f=F/nsL 即f =qvB人教版高二物理磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷的作用二、洛倫茲力的大小1.當(dāng)電荷運(yùn)動(dòng)方向與磁場(chǎng)方

4、向垂直（ vB）時(shí)，f=qvB.2.當(dāng)電荷的運(yùn)動(dòng)方向與磁場(chǎng)方向平行 （v/B)時(shí)，電荷不受洛倫茲力作用，即 f=0. 討論1：如果電荷的運(yùn)動(dòng)方向與磁場(chǎng)的方向既不平行，也不垂直時(shí)，電荷所受洛倫茲力情況如何？人教版高二物理磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷的作用vBqvvBB2B1v2v1f =qvB1=qvBsinf =qv1B=qvBsin 帶電粒子在運(yùn)動(dòng)過程帶電粒子在運(yùn)動(dòng)過程中，洛倫茲力的方向中，洛倫茲力的方向既和運(yùn)動(dòng)方向垂直又既和運(yùn)動(dòng)方向垂直又和磁場(chǎng)方向垂直，即和磁場(chǎng)方向垂直，即垂直于速度方向與垂直于速度方向與磁磁場(chǎng)方向確定的平面。場(chǎng)方向確定的平面。人教版高二物理磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷的作用結(jié)論：洛倫茲力對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷不

5、做功人教版高二物理磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷的作用地磁場(chǎng)和太陽風(fēng)地磁場(chǎng)和太陽風(fēng)VmmgR221地球周圍空間有地磁場(chǎng)，兩極強(qiáng)，中間弱。地球周圍空間有地磁場(chǎng)，兩極強(qiáng)，中間弱。從太陽或其他星體上，時(shí)刻都有大量的高能從太陽或其他星體上，時(shí)刻都有大量的高能粒子流放出，稱為宇宙射線。粒子流放出，稱為宇宙射線。地磁場(chǎng)能改變宇宙射線中帶電粒子的運(yùn)動(dòng)地磁場(chǎng)能改變宇宙射線中帶電粒子的運(yùn)動(dòng)方向，對(duì)宇宙射線起了一定的阻擋作用方向，對(duì)宇宙射線起了一定的阻擋作用。人教版高二物理磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷的作用練習(xí)1、試判斷下列各題中帶電粒子在磁場(chǎng)中所受洛侖茲力的方向fqv-qvf力f 的方向垂直紙面向外力f 的方向垂直 紙面向外qv-qv人教版

6、高二物理磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷的作用vA、只要速度大小相同，所受洛倫茲力就相同。只要速度大小相同，所受洛倫茲力就相同。 B、如果把、如果把+q q改為改為- -q q，且速度反向大小不變，則且速度反向大小不變，則 洛倫茲力的大小不變。洛倫茲力的大小不變。 C、洛倫茲力方向一定與電荷速度方向垂直，磁場(chǎng)、洛倫茲力方向一定與電荷速度方向垂直，磁場(chǎng)方向一定與電荷運(yùn)動(dòng)方向垂直。方向一定與電荷運(yùn)動(dòng)方向垂直。 D、粒子只受到洛倫茲力作用其運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能動(dòng)量均、粒子只受到洛倫茲力作用其運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能動(dòng)量均不變不變正確答案正確答案B人教版高二物理磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷的作用v練習(xí)練習(xí)3，一半徑為一半徑為R的的半圓形光滑絕緣滑軌半圓形光

7、滑絕緣滑軌置于垂直向里的勻強(qiáng)置于垂直向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)磁場(chǎng)B中一帶電量中一帶電量+q，質(zhì)量，質(zhì)量m的小球在的小球在A點(diǎn)無初速釋放，沿點(diǎn)無初速釋放，沿滑軌運(yùn)動(dòng)在運(yùn)動(dòng)過滑軌運(yùn)動(dòng)在運(yùn)動(dòng)過程中，小球在最低點(diǎn)程中，小球在最低點(diǎn)時(shí)對(duì)滑軌的壓力為：時(shí)對(duì)滑軌的壓力為：（設(shè)整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程?。ㄔO(shè)整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程小球不離開軌道）球不離開軌道）RmfmgNV2VBqfgRBqmgT23人教版高二物理磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷的作用洛倫茲力的概念：運(yùn)動(dòng)電荷在磁場(chǎng)中洛倫茲力的概念：運(yùn)動(dòng)電荷在磁場(chǎng)中受到的作用力。受到的作用力。 通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中所受到的安培力是大量運(yùn)動(dòng)電荷所受洛倫茲力的宏觀表現(xiàn)。洛倫茲力的方向由左手定則判定洛倫茲力的方向由左手定

8、則判定 1 1、正電荷的運(yùn)動(dòng)方向與電流方向相同，負(fù)電荷運(yùn)動(dòng)方向與電流方向相反。 2、洛倫茲力垂直于與所在的平面人教版高二物理磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷的作用洛倫茲力的大小洛倫茲力的大小 1.當(dāng)電荷運(yùn)動(dòng)方向與磁場(chǎng)方向垂直（vB）時(shí)，f=qvB. 2.當(dāng)電荷的運(yùn)動(dòng)方向與磁場(chǎng)方向平行（v/B)時(shí)，電荷不受洛倫茲力.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)電荷不做功區(qū)分帶電粒子在電場(chǎng)和在磁場(chǎng)中受力區(qū)分帶電粒子在電場(chǎng)和在磁場(chǎng)中受力情況不同情況不同 帶電粒子置于電場(chǎng)中必受電場(chǎng)力，與運(yùn)動(dòng)狀態(tài)無關(guān)，但在磁場(chǎng)中洛倫茲力的大小和方向與運(yùn)動(dòng)狀態(tài)有關(guān)人教版高二物理磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷的作用v練習(xí)三vP179 (1)、(2)人教版高二物理

9、磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷的作用人教版高二物理磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷的作用人教版高二物理磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷的作用 例例1 1、試判斷下列圖中各帶電粒子所、試判斷下列圖中各帶電粒子所受洛侖茲力的方向、或帶電粒子的電性、受洛侖茲力的方向、或帶電粒子的電性、或帶電粒子的運(yùn)動(dòng)方向。或帶電粒子的運(yùn)動(dòng)方向。V VF FF FV VV VF F粒子垂直于粒子垂直于紙面向里運(yùn)紙面向里運(yùn)動(dòng)動(dòng)所受洛侖茲力所受洛侖茲力垂直于紙面向垂直于紙面向外外人教版高二物理磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷的作用 例例2 2、表示磁場(chǎng)表示磁場(chǎng)B B的方向、正電荷運(yùn)動(dòng)的方向、正電荷運(yùn)動(dòng)方向方向v v和磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷作用力和磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷作用力F F方向的相方向的相互關(guān)系，其

10、中互關(guān)系，其中B B、v v、F F的方向兩兩相垂直，的方向兩兩相垂直，正確的圖是正確的圖是( )( )baRR:F Fv vB BbaRR:v vB BF FB BbaRR :v vF F(A)(A)(B)(B)(C)(C)(D)(D)B Bv vbaRR:F FB BbaTT :人教版高二物理磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷的作用例例3 3、下列說法正確的是、下列說法正確的是( )( )A. 運(yùn)動(dòng)電荷在磁感應(yīng)強(qiáng)度不為零的地方，一運(yùn)動(dòng)電荷在磁感應(yīng)強(qiáng)度不為零的地方，一 定受到洛倫茲力的作用定受到洛倫茲力的作用B.運(yùn)動(dòng)電荷在某處不受洛倫茲力的作用，則該運(yùn)動(dòng)電荷在某處不受洛倫茲力的作用，則該處的磁感應(yīng)強(qiáng)度一定為零處的磁感應(yīng)強(qiáng)度一定為零C.洛倫茲力既不能改變帶電子粒子的動(dòng)能，也洛倫茲力既不能改變帶電子粒子的動(dòng)能，也不能改變帶電粒子的動(dòng)量不能改變帶電粒子的動(dòng)量D.洛倫茲力對(duì)帶電粒子不做動(dòng)洛倫茲力對(duì)帶電粒子不做動(dòng)D D人教版高二物理磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷的作用 例例4 4、帶電粒子帶電粒子A（質(zhì)