洛倫茲力 課件-高二下學(xué)期物理滬科版（2020）選擇性必修第二冊(cè)

5.2洛倫茲力問(wèn)題思考疑問(wèn)：磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)線的作用力是怎么形成的呢？洛倫茲猜想：磁場(chǎng)可能對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷有力的作用。電流是由電荷的定向移動(dòng)形成的狹縫陰極熒光屏陽(yáng)極若在陰陽(yáng)兩極間加上一高電壓，陰極中的熾熱的金屬絲發(fā)射出的電子束，將在熒光屏上激發(fā)出熒光。+-陰極射線管未加磁場(chǎng)時(shí)的電子束運(yùn)動(dòng)徑跡。在沒(méi)有外磁場(chǎng)時(shí)，電子束沿直線運(yùn)動(dòng)。陰極射線管加磁場(chǎng)時(shí)的電子束運(yùn)動(dòng)徑跡。在陰極射線管加一向里的磁場(chǎng)，發(fā)現(xiàn)電子束運(yùn)動(dòng)軌跡向下偏轉(zhuǎn)。陰極射線在磁場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)在陰極射線管加一向外的磁場(chǎng)，發(fā)現(xiàn)電子束運(yùn)動(dòng)軌跡向上偏轉(zhuǎn)。陰極射線在磁場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)加磁場(chǎng)時(shí)的電子束運(yùn)動(dòng)徑跡。vθBV2V1BvFθB與v不垂直時(shí)，F(xiàn)的方向如何？關(guān)于洛侖茲力的說(shuō)明（特點(diǎn)）：1.洛侖茲力的方向垂直于v和B組成的平面洛侖茲力永遠(yuǎn)與（瞬時(shí)）速度方向垂直2.洛侖茲力對(duì)電荷永不做功3.洛侖茲力只改變速度的方向，不改變速度的大小【例題1】判斷圖中帶電粒子所受洛侖茲力的方向【例題2】依右圖中運(yùn)動(dòng)軌跡，判斷圖中帶電粒子的電性【例題3】定性畫出電荷運(yùn)動(dòng)軌跡I-v(4)每個(gè)電荷所受的洛倫茲力已知電流為I、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B、長(zhǎng)度為L(zhǎng)，橫截面積為S，單位體積內(nèi)自由電荷數(shù)為n，每個(gè)電荷電量為q，電荷定向運(yùn)動(dòng)速率為v.求：

(1)通電導(dǎo)線中的電流的微觀表達(dá)式(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)洛倫茲力與安培力的區(qū)別①洛倫茲力是指單個(gè)運(yùn)動(dòng)的帶電粒子所受到的磁場(chǎng)力，而安培力是指通電直導(dǎo)線所受到的磁場(chǎng)力。②洛倫茲力恒不做功，而安培力可以做功。洛倫茲力與安培力的聯(lián)系①安培力是洛倫茲力的宏觀表現(xiàn)，洛倫茲力是安培力的微觀解釋。②大小關(guān)系：F安＝Nf(N是導(dǎo)體中定向運(yùn)動(dòng)的電荷數(shù))。③方向關(guān)系：洛倫茲力與安培力的方向均可用左手定則進(jìn)行判斷。依據(jù)：電荷的定向移動(dòng)形成電流，在磁場(chǎng)中電流會(huì)受到安培力的作用，其實(shí)安培力就是電荷在磁場(chǎng)中所受洛倫茲力的矢量和，安培力是洛倫茲力的宏觀表現(xiàn)。三洛倫茲力的大小【理論推導(dǎo)】

洛倫茲力與安培力的區(qū)別和聯(lián)系區(qū)別洛倫茲力是指單個(gè)運(yùn)動(dòng)的帶電粒子所受到的磁場(chǎng)力安培力是指通電直導(dǎo)線所受到的磁場(chǎng)力洛倫茲力不做功安培力可以做功聯(lián)系①安培力是洛倫茲力的宏觀表現(xiàn)，洛倫茲力是安培力的微觀解釋②大小關(guān)系：F=Nf(N是導(dǎo)體中定向運(yùn)動(dòng)的電荷數(shù))③方向關(guān)系：洛倫茲力與安培力的方向一致，均可用左手定則進(jìn)行判斷

（1）此時(shí)該質(zhì)子受到的洛倫茲力是多大？向哪個(gè)方向偏轉(zhuǎn)？（2）在地球兩極出地磁場(chǎng)方向可近似認(rèn)為垂直于地面，在赤道出