安培力與洛倫茲力對比

關(guān)于安培力與洛倫茲力對比第1頁，共28頁，2023年，2月20日，星期三◆復(fù)習(xí)回憶◆1、電流在磁場中受安培力大小的公式如何？公式適用的條件是什么？2、安培力的方向如何？應(yīng)如何判斷？◆安培力大?。篎=BIL適用條件：電流方向和磁場方向垂直?！舭才嗔Φ姆较蚺c磁場方向垂直，與電流方向垂直；應(yīng)用左手定則判斷。第2頁，共28頁，2023年，2月20日，星期三電流是電荷的定向移動形成的，磁場對電流能產(chǎn)生力的作用，那么，運動電荷在磁場中是否也同樣受到力的作用呢？問題第3頁，共28頁，2023年，2月20日，星期三課題：《磁場對運動電荷的作用力》課件教師：祝平原第4頁，共28頁，2023年，2月20日，星期三陰極陽極狹縫熒光屏電子束真空電子射線管洛倫茲力第5頁，共28頁，2023年，2月20日，星期三NS１第6頁，共28頁，2023年，2月20日，星期三SN２第7頁，共28頁，2023年，2月20日，星期三實驗結(jié)果

(1).在沒有外磁場時,電子沿直線前進,表明運動的電荷沒有受到力的作用.(2).當(dāng)有外磁場時,電子束運動的軌跡發(fā)生彎曲,表明運動電荷受到磁場的作用力.第8頁，共28頁，2023年，2月20日，星期三洛倫茲力1.洛倫茲力定義：磁場對電荷的作用力。2.驗證：第9頁，共28頁，2023年，2月20日，星期三★精密實驗結(jié)論★1、運動電荷在磁場中受力的作用——“洛倫茲力”。（注：V∥B時運動電荷不受力）2、所受洛倫茲力的方向與磁場方向垂直，與運動方向也垂直；且遵守“左手定則”——

“平伸左手，拇四垂直，磁感線垂直穿入手心，讓四指指向正電荷運動方向，拇指所指為洛倫茲力的方向。”3、由以上內(nèi)容可以看出安培力和洛倫茲力的關(guān)系——安培力是洛倫力的宏觀表現(xiàn)；或者說：安培力是大量運動電荷所受洛倫茲力的合力。第10頁，共28頁，2023年，2月20日，星期三鞏固練習(xí)：1、請標(biāo)出下列各圖中帶電粒子的洛倫茲力方向×

×××××

×××××

×××××

××××VB+q

×

×××××

×××××

×××××

××××VB－qVB＋qBV－qABCDFF不受力垂直紙面向外????????????????????BVB方向向上或向下2、請標(biāo)出下列各圖中粒子所處的磁場方向或粒子的電性或粒子運動方向。＋qFVFF×

×××××

×××××

×××××

××××＋q????????????????????BB－qVABCD不受力V－q第11頁，共28頁，2023年，2月20日，星期三洛倫茲力的大小：設(shè)有一段長為L，截面積為S的導(dǎo)體，通以電流強度為I的電流放入磁場中，導(dǎo)體與勻強磁場的方向垂直，磁感強度為B，導(dǎo)體單位體積內(nèi)有n個自由電荷，電量為q，定向移動速率為V。導(dǎo)體所受的安培力為：F安

=BIL導(dǎo)體中的電流有：I=nqVS安培力與每一個運動電荷受洛倫茲力的關(guān)系：

F安

=LSnF洛對上面三式進行處理得：F洛

=BVq結(jié)論：運動電荷在磁場中垂直于磁場運動所受的洛倫茲力大小與磁感強度、電荷速度、電荷電量均成正比。第12頁，共28頁，2023年，2月20日，星期三根據(jù)所學(xué)知識進行分析思考并論述：1、洛倫茲力在電荷運動中的做功情況？2、洛倫茲力在帶電物體運動中對運動狀態(tài)的影響如何？

◆洛倫茲力由于總與電荷運動方向垂直，所以洛倫茲力不做功。這一點與安培力不同，請同學(xué)們理解、牢記?！粲捎诼鍌惼澚Σ蛔龉Γ栽趲щ娢矬w的運動中，洛倫茲力不影響物體的速率，只改變物體運動的方向。第13頁，共28頁，2023年，2月20日，星期三知識梳理：1、運動電荷在速度與磁場方向不平行時受磁場的作用力——洛倫茲力F2、通電導(dǎo)線在磁場中所受的安培力是形成電流的運動電荷所受洛倫茲力的宏觀表現(xiàn)。3、洛倫茲力的方向垂直于磁場方向，垂直于運動方向，遵守左手定則。（洛倫茲力不做功）4、洛倫茲力的大?。篎=BVq

5、洛倫茲力的大小和方向都與磁場的B及運動速度V有瞬時對應(yīng)關(guān)系。第14頁，共28頁，2023年，2月20日，星期三思考與討論1、如果帶電粒子射入勻強磁場時,初速度方向與磁場方向垂直,粒子僅在洛倫茲力的作用下將作什么運動?+qv-qv第15頁，共28頁，2023年，2月20日，星期三第16頁，共28頁，2023年，2月20日，星期三一、帶電粒子在勻強磁場中的運動2、沿著與磁場垂直的方向射入磁場的帶電粒子，在勻強磁場中做勻速圓周運動，洛倫茲力提供做向心力，只改變速度的方向，不改變速度的大小。1、帶電微觀粒子的質(zhì)量很小，在磁場中運動受到洛倫茲力遠大于它的重力，因此可以把重力忽略不計，認為只受洛倫茲力作用。第17頁，共28頁，2023年，2月20日，星期三2、圓周運動的半徑3、圓周運動的周期第18頁，共28頁，2023年，2月20日，星期三例題分析：1、如圖所示，場強為E的勻強電場和磁感強度為B的勻強磁場相互正交，一個質(zhì)子以速度V0并跟E、B都垂直的方向從A點射入，質(zhì)子質(zhì)量為m，電量為e，當(dāng)質(zhì)子運動到C點時，偏離射入方向的距離為d，則質(zhì)子在C點的速率為多大××××××××××××××××××××EBACd？第19頁，共28頁，2023年，2月20日，星期三2、質(zhì)量為m電量為＋q的小物塊放在斜面上，斜面傾角為α，物塊與斜面間摩擦系數(shù)為μ

，設(shè)整個斜面置于磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中，如圖所示，斜面足夠長，物塊向下滑動能達到的最大速度是多少α×

×××××

×××××

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×××××

×××××

××××××××××××

××××××××××××

××××××××××××

×××××GNFf例題分析：？第20頁，共28頁，2023年，2月20日，星期三課堂練習(xí)：1、在一個長直螺線管中能入方向周期性變化的電流，然后沿螺線管中心軸線射入一個電子，電子在管內(nèi)所作的運動將是（）

A、勻速直線運動B、勻速圓周運動

C、往復(fù)運動D、螺旋運動2、從東向西運動的電子，由于受到地球磁場的作用，將會偏向（）

A、南方B、北方C、上方D、下方3、磁場對通電導(dǎo)線的作用力，實質(zhì)上是磁場對導(dǎo)線中作用力的宏觀表現(xiàn)。所以，洛倫茲力是對的作用力。

AC

運動電荷磁場運動電荷第21頁，共28頁，2023年，2月20日，星期三4、（1992年高考題）如圖中虛線所圍的區(qū)域內(nèi)，存在電場強度為E的勻強電場和磁感強度為B的勻強磁場。已知從左側(cè)水平射入的電子，穿過這一區(qū)域未發(fā)生偏轉(zhuǎn)。設(shè)電子重力不計，則這個區(qū)域內(nèi)的E和B的方向可能是（）

A、E和B都沿水平方向，并與電子運動方向相同

B、E和B都沿水平方向，并與電子運動方向相反

C、E豎直向上，B垂直紙面向外

D、E豎直向上，B垂直紙面向里vEBAB課堂練習(xí)第22頁，共28頁，2023年，2月20日，星期三

作業(yè)；

1、整理本節(jié)課的知識內(nèi)容；

2、完成課本上的練習(xí)題。第23頁，共28頁，2023年，2月20日，星期三解：處理物體運動問題，要從受力分析入手，質(zhì)子在運動過程中受兩個力作用，電場力和洛倫茲力，由力的性質(zhì)知，質(zhì)子運動軌跡非常復(fù)雜，所以只能用動能定理解。洛倫茲力不做功，所以吸電場力做功。由動能定理得：eEd=mVt2/2－mV02/2解得：2eEd＋mV02mVt=第24頁，共28頁，2023年，2月20日，星期三物塊開始下滑時速度不斷增大，由F=qvB可知，F(xiàn)增大，而摩擦力f=μ（mgcosα+F）也增大，故合力F合

=mgsin－f在不斷減小。分析解答：物塊下滑時的受力情況如圖所示。當(dāng)F合=0時，加速度a=0，物塊速度達到最大，此后物塊便作勻速直線運動。所以速度達到最大的條件是F合

=0即有：

mgsi