人教版高二物理《磁場對運動電荷的作用》課件

1、人教版高二物理磁場對運動電荷的作用1.1.什么是安培力及怎樣計算？安培力方向怎什么是安培力及怎樣計算？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對運動電荷的作用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絲線懸掛在別用細絲線懸掛在O和和O點，金屬桿點，金屬桿ABAB處于垂直自身的水平勻強磁場中，當處于垂直自身的水平勻強磁場中，當K K閉合與斷開時，絲線中張力有何變化？閉合與斷開時，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對運動電荷的作用2.2.安培力產(chǎn)生的實質(zhì)是什么安培力產(chǎn)生的實質(zhì)是

2、什么? ?人教版高二物理磁場對運動電荷的作用人教版高二物理磁場對運動電荷的作用洛倫茲力洛倫茲力實驗：檢驗運動電荷在磁場中是否受到力的作用人教版高二物理磁場對運動電荷的作用一、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與正電荷的移動方向相同，與負電荷的運動方向相反。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)，把手放于磁場中，一平面內(nèi)，把手放于磁場中，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 正正電荷運動方向，那么，電荷運動方向，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對運動電荷的作用設在一磁感強度為B的勻強磁場中，垂直于磁場方向放入一段長為L通電直導線，橫截面積為S，單位體積中含有的自由電荷數(shù)為n，每個電荷的電量為q，定向移動的速率為v。試推導每個電荷所受洛侖茲力的大小導體中的電流是由電荷的定向移動定向移動產(chǎn)生的人教版高二物理磁場對運動電荷的作用截面A截面BL導線中的電流 I=nqsv所受到的安培力 F=BIL=BnqsvL運動電荷的總數(shù) nsL單個運動電荷所受到的作用力 f=F/nsL 即f =qvB人教版高二物理磁場對運動電荷的作用二、洛倫茲力的大小1.當電荷運動方向與磁場方

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

5、做功人教版高二物理磁場對運動電荷的作用地磁場和太陽風地磁場和太陽風VmmgR221地球周圍空間有地磁場，兩極強，中間弱。地球周圍空間有地磁場，兩極強，中間弱。從太陽或其他星體上，時刻都有大量的高能從太陽或其他星體上，時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。地磁場能改變宇宙射線中帶電粒子的運動地磁場能改變宇宙射線中帶電粒子的運動方向，對宇宙射線起了一定的阻擋作用方向，對宇宙射線起了一定的阻擋作用。人教版高二物理磁場對運動電荷的作用練習1、試判斷下列各題中帶電粒子在磁場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、高二物理磁場對運動電荷的作用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、洛倫茲力方向一定與電荷速度方向垂直，磁場方向一定與電荷運動方向垂直。方向一定與電荷運動方向垂直。 D、粒子只受到洛倫茲力作用其運動的動能動量均、粒子只受到洛倫茲力作用其運動的動能動量均不變不變正確答案正確答案B人教版高二物理磁場對運動電荷的作用v練習練習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置于垂直向里的勻強磁場磁場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點無初速釋放，沿點無初速釋放，沿滑軌運動在運動過滑軌運動在運動過程中，小球在最低點程中，小球在最低點時對滑軌的壓力為：時對滑軌的壓力為：（設整個運動過程?。ㄔO整個運動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對運動電荷的作用洛倫茲力的概念：運動電荷在磁場中洛倫茲力的概念：運動電荷在磁場中受到的作用力。受到的作用力。 通電導線在磁場中所受到的安培力是大量運動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、正電荷的運動方向與電流方向相同，負電荷運動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對運動電荷的作用洛倫茲力的大小洛倫茲力的大小 1.當電荷運動方向與磁場方向垂直（vB）時，f=qvB. 2.當電荷的運動方向與磁場方向平行（v/B)時，電荷不受洛倫茲力.洛倫茲力對運動電荷不做功洛倫茲力對運動電荷不做功區(qū)分帶電粒子在電場和在磁場中受力區(qū)分帶電粒子在電場和在磁場中受力情況不同情況不同 帶電粒子置于電場中必受電場力，與運動狀態(tài)無關，但在磁場中洛倫茲力的大小和方向與運動狀態(tài)有關人教版高二物理磁場對運動電荷的作用v練習三vP179 (1)、(2)人教版高二物理

9、磁場對運動電荷的作用人教版高二物理磁場對運動電荷的作用人教版高二物理磁場對運動電荷的作用 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、或帶電粒子的運動方向?；驇щ娏Ｗ拥倪\動方向。V VF FF FV VV VF F粒子垂直于粒子垂直于紙面向里運紙面向里運動動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對運動電荷的作用 例例2 2、表示磁場表示磁場B B的方向、正電荷運動的方向、正電荷運動方向方向v v和磁場對運動電荷作用力和磁場對運動電荷作用力F F方向的相方向的相互關系，其

10、中互關系，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對運動電荷的作用例例3 3、下列說法正確的是、下列說法正確的是( )( )A. 運動電荷在磁感應強度不為零的地方，一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處的磁感應強度一定為零C.洛倫茲力既不能改變帶電子粒子的動能，也洛倫茲力既不能改變帶電子粒子的動能，也不能改變帶電粒子的動量不能改變帶電粒子的動量D.洛倫茲力對帶電粒子不做動洛倫茲力對帶電粒子不做動D D人教版高二物理磁場對運動電荷的作用 例例4 4、帶電粒子帶電粒子A（質(zhì)