磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷作用

1、2.4磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷的作用知識(shí)回顧知識(shí)回顧判斷下列圖中安培力的方向判斷下列圖中安培力的方向若已知上圖中：若已知上圖中：B=4.010-2 T，導(dǎo)線長(zhǎng)，導(dǎo)線長(zhǎng)L=10 cm，I=1 A。求：通電導(dǎo)線所受的安培力大小？。求：通電導(dǎo)線所受的安培力大小？ 電流是如何形成的？電流是如何形成的？思考思考電流是電荷的定向運(yùn)動(dòng)形成的，而磁場(chǎng)對(duì)電流（通電導(dǎo)線）電流是電荷的定向運(yùn)動(dòng)形成的，而磁場(chǎng)對(duì)電流（通電導(dǎo)線）有力的作用，由此你會(huì)想到了什么？有力的作用，由此你會(huì)想到了什么？磁場(chǎng)可能對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷有力的作用磁場(chǎng)可能對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷有力的作用。實(shí)驗(yàn)：用陰極射線管研究磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷的作用。實(shí)驗(yàn)：用陰極射線管研究磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷的

2、作用。 實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證v在真空玻璃管內(nèi)安裝一個(gè)陰在真空玻璃管內(nèi)安裝一個(gè)陰極、一個(gè)陽(yáng)極極、一個(gè)陽(yáng)極.陰極接高電壓陰極接高電壓的負(fù)極、陽(yáng)極接正極的負(fù)極、陽(yáng)極接正極.陰極能陰極能夠發(fā)射電子夠發(fā)射電子,電子束在兩極之電子束在兩極之間的電場(chǎng)力的作用下從陰極間的電場(chǎng)力的作用下從陰極飛向陽(yáng)極飛向陽(yáng)極.這個(gè)管子叫做電子這個(gè)管子叫做電子射線管射線管.為了顯示電子束運(yùn)動(dòng)為了顯示電子束運(yùn)動(dòng)的情況的情況,管內(nèi)裝有長(zhǎng)條形的熒管內(nèi)裝有長(zhǎng)條形的熒光屏光屏,屏上的物質(zhì)受到電子的屏上的物質(zhì)受到電子的撞擊時(shí)能夠發(fā)光。撞擊時(shí)能夠發(fā)光。當(dāng)電子射線管的周?chē)淮嬖诖艌?chǎng)時(shí)，當(dāng)電子射線管的周?chē)淮嬖诖艌?chǎng)時(shí)， 電子的電子的運(yùn)動(dòng)軌跡運(yùn)動(dòng)軌跡是

3、是直線直線當(dāng)電子射線管的周?chē)嬖诖艌?chǎng)時(shí)，當(dāng)電子射線管的周?chē)嬖诖艌?chǎng)時(shí)，電子的電子的運(yùn)動(dòng)軌跡運(yùn)動(dòng)軌跡是是曲線曲線磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷有力的作用磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷有力的作用結(jié)論結(jié)論一、洛倫茲力一、洛倫茲力1、磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷有力的作用、磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷有力的作用,這個(gè)力叫做這個(gè)力叫做洛洛倫倫茲力茲力.2.洛倫茲力與安培力的關(guān)系：洛倫茲力與安培力的關(guān)系： 安培力是洛倫茲力的安培力是洛倫茲力的宏觀表現(xiàn)。宏觀表現(xiàn)。洛倫茲力是安培力的洛倫茲力是安培力的微觀本質(zhì)。微觀本質(zhì)。洛倫茲（洛倫茲（18531928）洛倫茲，荷蘭物理學(xué)洛倫茲，荷蘭物理學(xué)家，家，首先提出磁場(chǎng)對(duì)首先提出磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷有作用力的運(yùn)動(dòng)電荷有作用力的觀點(diǎn)。觀

4、點(diǎn)。 洛倫茲創(chuàng)立了洛倫茲創(chuàng)立了經(jīng)典電子論，提出了經(jīng)典電子論，提出了洛倫茲變換公式，洛倫茲變換公式，1902年與其學(xué)生塞曼年與其學(xué)生塞曼共同獲得諾貝爾物理共同獲得諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。為紀(jì)念洛倫茲學(xué)獎(jiǎng)。為紀(jì)念洛倫茲的卓著功勛，荷蘭政的卓著功勛，荷蘭政府決定從府決定從1945年起，年起，把他的生日定為把他的生日定為“洛洛倫茲節(jié)倫茲節(jié)”。u猜想：猜想：能不能用左手定則來(lái)判定能不能用左手定則來(lái)判定u推理：推理：我們?cè)?jīng)用左手定則判定安培力的方向大量定向我們?cè)?jīng)用左手定則判定安培力的方向大量定向 移動(dòng)電荷所受洛倫茲力宏觀表現(xiàn)為安培力，因此，移動(dòng)電荷所受洛倫茲力宏觀表現(xiàn)為安培力，因此， 可以用可以用左手定則左手

5、定則判定洛倫茲力的方向判定洛倫茲力的方向u驗(yàn)證：驗(yàn)證：嘗試不同方向的磁場(chǎng)對(duì)電子束的不同影響，判斷嘗試不同方向的磁場(chǎng)對(duì)電子束的不同影響，判斷 運(yùn)動(dòng)的電子束在各種方向的磁場(chǎng)中的受力方向運(yùn)動(dòng)的電子束在各種方向的磁場(chǎng)中的受力方向 洛侖茲力洛侖茲力F F洛洛的方向如何確定？的方向如何確定？思考思考vv1 1、伸開(kāi)左手，使大拇指和其余四、伸開(kāi)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，入磁場(chǎng)中，讓磁感線垂直穿過(guò)手心，若四指指向若四指指向正電荷正電荷運(yùn)動(dòng)的方向，那運(yùn)動(dòng)的方向，那么拇指所指的方向就使正電荷所受么拇指所指的方向就使正電荷所受洛

6、倫茲力的方向。洛倫茲力的方向。 2 2、 如果運(yùn)動(dòng)的是如果運(yùn)動(dòng)的是負(fù)電荷負(fù)電荷，則四指，則四指指向指向負(fù)電荷負(fù)電荷運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)的反方向反方向，那么，那么拇指所指的方向就是負(fù)電荷所受拇指所指的方向就是負(fù)電荷所受洛倫茲力的方向。洛倫茲力的方向。FF課堂練習(xí)課堂練習(xí): 1.1.判斷下列粒子判斷下列粒子剛進(jìn)入剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)所受的磁場(chǎng)時(shí)所受的洛倫茲力的方向洛倫茲力的方向. .-qv甲甲F-qv丙丙F垂直紙面向里垂直紙面向里+qv乙乙F+qv丁丁F垂直紙面向外垂直紙面向外小結(jié)小結(jié)1 1、洛倫茲力：運(yùn)動(dòng)電荷在磁場(chǎng)中受到的作用力、洛倫茲力：運(yùn)動(dòng)電荷在磁場(chǎng)中受到的作用力 安培力是洛倫茲力的宏觀表現(xiàn)安培力是洛倫茲力的

7、宏觀表現(xiàn) 2 2、洛倫茲力方向的判斷：、洛倫茲力方向的判斷： 左手定則左手定則 如果帶電粒子射入勻強(qiáng)磁場(chǎng)時(shí)，初速度跟磁如果帶電粒子射入勻強(qiáng)磁場(chǎng)時(shí)，初速度跟磁場(chǎng)方向垂直（如圖所示），粒子在洛侖茲力的作場(chǎng)方向垂直（如圖所示），粒子在洛侖茲力的作用下將做什么運(yùn)動(dòng)？用下將做什么運(yùn)動(dòng)？思考思考電子束的磁偏轉(zhuǎn)電子束的磁偏轉(zhuǎn) 圖圖2.4-2洛倫茲力演示儀洛倫茲力演示儀下圖實(shí)驗(yàn)裝置可以演示洛倫茲力的大小和方向。它由下圖實(shí)驗(yàn)裝置可以演示洛倫茲力的大小和方向。它由一個(gè)球形電子射線管和一組線圈組成。通過(guò)改變電子一個(gè)球形電子射線管和一組線圈組成。通過(guò)改變電子槍兩極間的電壓可以改變電子的速度；通過(guò)改變線圈槍兩極間的電壓

8、可以改變電子的速度；通過(guò)改變線圈中電流的強(qiáng)弱可以改變磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小。中電流的強(qiáng)弱可以改變磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小。 在演示儀中可以觀察到，沒(méi)有磁場(chǎng)時(shí)，電子束是直進(jìn)的，外加磁場(chǎng)后，電子束的徑跡變成圓形。磁場(chǎng)的強(qiáng)弱和電子的速度都能影響圓的半徑。電子束的磁偏轉(zhuǎn)電子束的磁偏轉(zhuǎn) 顯像管的工作原理顯像管的工作原理 1、電子束是怎樣實(shí)現(xiàn)偏轉(zhuǎn)的？、電子束是怎樣實(shí)現(xiàn)偏轉(zhuǎn)的？ 思考與討論思考與討論2、在圖、在圖2.43中，如圖所示中，如圖所示 （1）要是電子打在）要是電子打在A點(diǎn)，偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)點(diǎn)，偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)應(yīng)該沿什么方向？應(yīng)該沿什么方向？ （2）要是電子打在）要是電子打在B點(diǎn)，偏轉(zhuǎn)磁點(diǎn)，偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)應(yīng)該沿什么方向？場(chǎng)應(yīng)該沿什么方向？ （3）要是電子束打在熒光屏上的）要是電子束打在熒光屏上的位置由中心位置由中心O逐漸向逐漸向A點(diǎn)移動(dòng)，偏轉(zhuǎn)點(diǎn)移動(dòng)，偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)應(yīng)該怎樣變化？磁場(chǎng)應(yīng)該怎樣變化？3、電子打在熒光屏上只能有一個(gè)亮點(diǎn)，為什么整個(gè)熒光屏都、電子打在熒光屏上只能有一個(gè)亮點(diǎn)，為什么整個(gè)熒光屏都能發(fā)光能？能發(fā)光能？ 科學(xué)漫步科學(xué)漫步科學(xué)足跡科學(xué)足跡隨堂練習(xí)隨堂練習(xí)1答：由現(xiàn)象知這束射線含有不答：由現(xiàn)象知這束射線含有不同的粒子。同的粒子。其中向左的射線為帶其中向左的射線為帶正電的粒子組成；正電的粒子組成；中間的射