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文檔簡介
1、第一章電與磁 第六節(jié)洛倫茲力初探,欄目鏈接,由于受地球信風帶和盛行西風帶的影響,在海洋中形成一種河流成為海流,海流中蘊藏著巨大的動力資源,據統(tǒng)計,世界大洋中所有海流的發(fā)電能力達109 kW.早在19世紀法拉第就曾設想,利用磁場使海流發(fā)電,因為海水中含有大量的帶電離子,這些離子隨海流做定向運動,如果有足夠強的磁場能使這些帶電離子向相反方向偏轉,便有可能發(fā)出電來目前,日本的一些科學家計劃利用海流建造一座容量為1 500 kW的磁流體發(fā)電機,欄目鏈接,如上圖所示為一磁流體發(fā)電機的原理示意圖,上、下兩塊金屬板M、N水平放置浸沒在海水里,在金屬板之間加一勻強磁場,磁場方向由南向北,海水從西向東流過兩金屬
2、板之間,將在兩金屬板之間形成電勢差,達到穩(wěn)定狀態(tài)后,哪塊金屬板的電勢高,解答:沿海流方向正離子受洛倫茲力向上,落在M板上,負離子落在N板上,所以M板電勢高,欄目鏈接,重 點 難 點,1)洛倫茲力的認識; (2)帶電粒子在勻強磁場中的運動軌跡判斷,欄目鏈接,欄目鏈接,一、洛倫茲力,1定義:_在磁場中所受到的力叫做洛倫茲力 2洛倫茲力與安培力的關系:安培力是洛倫茲力的_表現 3當電荷以平行于磁場方向的速度進入磁場時,電荷不受洛倫茲力的作用,運動電荷,宏觀,欄目鏈接,二、磁場對運動電荷的作用,1實驗:下圖為抽成真空的陰極射線管,從陰極發(fā)射出來的電子束,在陰極和陽極間的_的作用下,轟擊到長條形的熒光屏
3、上發(fā)出熒光,可以顯現出電子束的_,電場,徑跡,欄目鏈接,2實驗表明: (1)在沒有外磁場時,電子束是沿_前進的 (2)如果把射線管放在蹄形磁鐵的兩極間,熒光屏上顯示出的電子束運動的徑跡發(fā)生_,這表明運動電荷確實受到了磁場力的作用,這個力通常叫做_ (3)洛倫茲力方向與磁場方向_,與運動電荷的運動方向_,直線,彎曲,洛倫茲力,垂直,垂直,欄目鏈接,三、洛倫茲力的作用,1磁偏轉:_. 2顯像管:無外加磁場時電子束_偏轉,電子束將轟擊在熒光屏的_,并出現一個發(fā)光點有外加磁場時電子束會_偏轉 3回旋加速器:為了研究物質的微觀結構,常常要用高能帶電粒子去轟擊其他粒子,通過回旋加速器可以使帶電粒子獲得很高
4、的能量,垂直于電子束運動方向的磁場使電子束改變方向或發(fā)生偏轉,無,中心,磁,欄目鏈接,欄目鏈接,考點一影響洛倫茲力方向的因素及左手定則,1影響洛倫茲力方向的因素: (1)洛倫茲力方向決定于磁場方向、粒子速度方向及粒子的正負情況 (2)洛倫茲力方向總是垂直于磁場方向,也垂直于速度方向,欄目鏈接,2判斷洛倫茲力方向的方法:可用左手定則,即伸開左手,使大拇指跟其余四個手指垂直,并且都跟手掌在一個平面內,把手放入磁場中,讓磁感線垂直穿入手心,并使伸開的四指指向正電荷運動的方向,則大拇指所指的方向,就是洛倫茲力的方向若為負電荷,可用同樣的方法判斷,只是得到的方向與實際方向相反 3洛倫茲力的特點:因洛倫茲
5、力總是垂直于速度方向,故洛倫茲力永遠不做功,欄目鏈接,例1(單選)下列說法正確的是() A運動電荷在磁感應強度不為零的地方,一定受到洛倫茲力的作用 B運動電荷在某處不受洛倫茲力的作用,則該處的磁感應強度一定為零 C洛倫茲力可以改變帶電粒子的動能 D洛倫茲力對帶電粒子不做功,解析:當運動電荷沿平行于磁場方向射入磁場時,不受洛倫茲力的作用,此時,磁感應強度的大小不為0,故A、B錯洛倫茲力的方向始終與速度方向垂直,不做功,所以不能改變帶電粒子的動能,故C錯、D對 答案:D,欄目鏈接,變 式 練 習,1(多選)關于安培力和洛倫茲力,如下說法中正確的是() A帶電粒子在磁場中運動時,一定受到洛倫茲力作用
6、 B放置在磁場中的通電導線,一定受到安培力作用 C洛倫茲力對運動電荷一定不做功 D運動電荷僅在洛倫茲力的作用下,動能一定不變,欄目鏈接,變 式 練 習,解析:當通電導線與磁場中平行時不受安培力的作用,B錯,當運動電荷的運動方向與磁場方向平行時,運動電荷不受洛倫茲力作用,A錯,洛倫茲力的方向總垂直于電荷運動的方向,所以洛倫茲力永遠不做功,所以CD對 答案:CD,欄目鏈接,考點二帶電粒子在勻強磁場中的運動,1帶電粒子在勻強磁場中的運動:當帶電粒子僅受洛倫茲力的作用時,因洛倫茲力始終垂直于速度,所以粒子將做勻速圓周運動 2磁偏轉的應用:顯像管運動電荷在磁場中受洛倫茲力的作用,運動方向不斷發(fā)生改變,帶
7、電粒子在磁場作用下運動軌跡發(fā)生偏轉,這是顯像管的基本原理,欄目鏈接,例2(多選)如果運動電荷除磁場力外不受其他任何力的作用,則帶電粒子在磁場中做下列運動可能成立的是() A做勻速直線運動 B做勻變速直線運動 C做變加速曲線運動 D做勻變速曲線運動,解析:當vB時,f0,故運動電荷不受洛倫茲力作用而做勻速直線運動當v與B不平行時,f0且f與v恒垂直,即f只改變v的方向故運動電荷做變加速曲線運動 答案:AC,欄目鏈接,變 式 練 習,2如果運動電荷除磁場力外不受其它任何力的作用,則帶電粒子在磁場中作下列運動可能成立的是() A作勻變速直線運動 B作勻變速曲線運動 C作變加速直線運動 D作變加速曲線運動,解析:運動電荷在磁場中受洛倫茲力的方向總是垂直于速度方向,所以洛倫茲力只改變速度方向,不改變速度大小,運動電荷只能做勻速圓周運動 答案:D,欄目鏈接,例3如圖所示,帶正電的粒子q(不計重力),
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