磁場對運(yùn)動電荷的作用力上課

3-5、運(yùn)動電荷在磁場中

受到的力

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

運(yùn)動電荷在磁場中受到的作用力叫做洛倫茲力.荷蘭物理學(xué)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(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(yùn)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(fù)電荷，四指指向負(fù)電荷運(yùn)動的反方向，那么拇指所指的方向就是負(fù)電荷所受洛倫茲力的方向

ff課堂練習(xí):1.判斷下列粒子剛進(jìn)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小：（1）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(dá)式：

建模設(shè)有一段長為L，橫截面積為S的直導(dǎo)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(dǎo)線垂直磁場方向放入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中，求（1）電流強(qiáng)度I。（2）通電導(dǎo)線所受的安培力。（3）這段導(dǎo)線內(nèi)的自由電荷數(shù)。（4）每個電荷所受的洛倫茲力。導(dǎo)線中的電流強(qiáng)度

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

F安

=BIL=BnqSvL推導(dǎo)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(dāng)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(diǎn)

（1）洛倫茲力對帶電粒子運(yùn)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(yùn)動方向垂直，所以洛倫茲力對運(yùn)動電荷永遠(yuǎn)不做功。課堂訓(xùn)練

電子以初速度V垂直進(jìn)入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)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(diǎn)，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(diǎn)，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(diǎn)向B點(diǎn)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(yùn)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