【物理】35《磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷的作用力（上）》課件（新人教選修3-1）.ppt

1、3.5 磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷 的作用力(上）,磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)線有力的作用，電流是由電荷的定向移動(dòng)形成的 由此我們會(huì)想到：磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)線的安培力可能是作用在大量運(yùn)動(dòng)電荷上的力的宏觀表現(xiàn)，也就是說(shuō)磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷可能有力的作用.,一、磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷存在作用力,探索：安培力電荷運(yùn)動(dòng)時(shí)受磁場(chǎng)力驗(yàn)證,實(shí)驗(yàn)表明：,陰極射線管（電子射線管）中的電子束在磁場(chǎng)中發(fā)生偏轉(zhuǎn)，磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷確實(shí)存在作用力 洛倫茲力：磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷的作用力叫做洛倫茲力 通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中所受的安培力是洛倫茲力的宏觀表現(xiàn),二、洛倫茲力的方向,1推理：左手定則判斷安培力方向，大量定向移動(dòng)電荷所受洛倫茲力宏觀表現(xiàn)為安培力，因此，可以用左手定則判定洛倫茲

2、力的方向,2洛倫茲力的方向由左手定則判定 伸開(kāi)左手，使大拇指跟其余四個(gè)手指垂直且處于同一平面內(nèi)，把手放入磁場(chǎng)中，讓磁感線垂直穿過(guò)手心，四指指向電流方向，那么大拇指所指的方向就是運(yùn)動(dòng)電荷所受的洛倫茲力方向 （1）對(duì)于正電荷四指指向電流方向即指向電荷的運(yùn)動(dòng)方向 （2）對(duì)于負(fù)電荷四指指向電流方向即指向電荷運(yùn)動(dòng)的反方向,例題,如圖表示磁場(chǎng)B的方向、電荷運(yùn)動(dòng)v的方向和磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷作用力f方向的相互關(guān)系，其中B、v、f的方向兩兩相垂直，正確的圖是( ),例題,畫(huà)出圖中帶電粒子所受洛侖茲力的方向或粒子運(yùn)動(dòng)方向,三、洛倫茲力的大小,1推導(dǎo) 設(shè)有一段長(zhǎng)度為L(zhǎng)，橫截面積為S的導(dǎo)線，導(dǎo)線單位體積內(nèi)含有的自由電荷數(shù)

3、為n，每個(gè)自由電荷的電荷量為q，定向移動(dòng)速率為V這段通電導(dǎo)線垂直磁場(chǎng)方向放入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的磁場(chǎng)中所受的安培力,安培力可以看做是作用在每個(gè)運(yùn)動(dòng)電荷上的洛倫茲力的合力，這段導(dǎo)線中含有的運(yùn)動(dòng)電荷數(shù)為nLS,所以洛倫茲力,即：,適用條件：速度方向與磁場(chǎng)方向垂直,f、v（正電荷）與B的方向關(guān)系示意,B,f,v,思考,若V與B方向不垂直，V與B方向的夾角為，洛倫茲力的大小該怎么表達(dá)？,f、v（正電荷）與B的方向關(guān)系示意,B,v,f,B,B,四、洛倫茲力的特點(diǎn),1洛倫茲力的方向既垂直于磁場(chǎng)，又垂直于速度，即垂直于v和B所組成的平面 2洛倫茲力對(duì)電荷不做功，只改變速度的方向，不改變速度的大小,例題,下列說(shuō)法

4、中正確的是：（） A磁場(chǎng)方向、電荷運(yùn)動(dòng)方向、洛侖茲力方向三者總是互相垂直的 B洛侖茲力方向一定既垂直于磁場(chǎng)方向，又垂直于電荷運(yùn)動(dòng)方向 C電荷運(yùn)動(dòng)方向與磁場(chǎng)方向可能垂直，也可能不垂直，但洛侖茲力方向一定與磁場(chǎng)方向和運(yùn)動(dòng)方向都垂直 D根據(jù)電荷運(yùn)動(dòng)方向和洛侖茲力方向，一定能確定磁場(chǎng)方向,例題,一個(gè)電子以速度v逆著磁感線方向進(jìn)入一勻強(qiáng)磁場(chǎng)，它在磁場(chǎng)中將做（ ） A加速直線運(yùn)動(dòng)B減速直線運(yùn)動(dòng) C勻速圓周運(yùn)動(dòng)D勻速直線運(yùn)動(dòng),例題,在陰極射線管上方平行放置一根通有強(qiáng)電流的長(zhǎng)直導(dǎo)線，其電流方向從右向左，如圖，陰極射線將（ ） A向紙內(nèi)偏轉(zhuǎn) B向紙外偏轉(zhuǎn) C向上偏轉(zhuǎn) D向下偏轉(zhuǎn),例題,帶電量為q的粒子，在勻強(qiáng)磁

5、場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)，下面說(shuō)法正確的是： A只要速度大小相同，所受的洛倫茲力就相同 B如果把q改為q，且速度反向大小不變，則所受的洛倫茲力大小、方向均不變 C只要帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)，就一定受洛倫茲力作用 D帶電粒子受洛倫茲力小，則該磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度小,解析：,帶電粒子在磁場(chǎng)中所受的洛倫茲力，不但與速度大小有關(guān)，還與速度的方向有關(guān)，當(dāng)v與B平行時(shí)，不管v、B、q多大，洛倫茲力總為零將q改為q，且速度等值反向，這時(shí)形成的電流方向仍跟原來(lái)相同，由左手定則和F=qvB可知，洛倫茲力不變 所以，正確選項(xiàng)為B,例題,質(zhì)量m=0.110-3kg的小物塊，帶有電量為 q=510-4C的正電荷，放在斜面上，斜面的傾角=30，物塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)=0.4。設(shè)整個(gè)斜面放在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，B=0.5T，方向如圖，若斜面足夠長(zhǎng)，問(wèn)： （1）物塊下滑時(shí)，能達(dá)到的最大速率為多少？ （2）如果將磁場(chǎng)反向，其他條件不變，物塊