高二物理《磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷的作用力》課件

冰島的極光第5節(jié)運(yùn)動(dòng)電荷在磁場(chǎng)中受到的力美麗的極光只出現(xiàn)在地球的兩極演示：陰極射線在磁場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷的作用力一、洛倫茲力：實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證z.x.x.k洛倫茲（1853—1928）洛倫茲是荷蘭物理學(xué)家、數(shù)學(xué)家，1853年7月18日生于阿納姆。洛倫茲創(chuàng)立了經(jīng)典電子論，提出了洛倫茲變換公式，1902年與其學(xué)生塞曼共同獲得諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。為紀(jì)念洛倫茲的卓著功勛，荷蘭政府決定從1945年起，把他的生日定為“洛倫茲節(jié)”。z..x..x..k二、探究洛倫茲力的方向?qū)W科網(wǎng)理論推導(dǎo):安培力是洛倫茲力的宏觀表現(xiàn)，洛倫茲力是安培力微觀表現(xiàn)。安培力方向用左手定則判定猜想：洛倫茲力的方向可以用左手定則判定實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證：洛倫茲力的方向可以用左手定則判定課堂練習(xí):判斷下列粒子剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)所受的洛倫茲力的方向.FF垂直紙面向里F-qv甲-qv丙+qv乙+qv丁F垂直紙面向外思考與討論：1、洛倫茲力的作用效果？洛倫茲力永遠(yuǎn)與速度方向垂直，只改變速度的方向，不改變速度大小。2、洛倫茲力對(duì)帶電粒子做的功是多少？洛倫茲力對(duì)電荷不做功三、探究洛倫茲力的表達(dá)式：設(shè)有一段長(zhǎng)為L(zhǎng)，橫截面積為S的直導(dǎo)線，單位體積內(nèi)的自由電荷數(shù)為n，每個(gè)自由電荷的電荷量為q，自由電荷定向移動(dòng)的速率為v。這段通電導(dǎo)線垂直磁場(chǎng)方向放入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，求：（1）電流強(qiáng)度I。（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)。（4）每個(gè)電荷所受的洛倫茲力。2.大小關(guān)系：F安＝NF洛（N是導(dǎo)體中運(yùn)動(dòng)的電荷數(shù)）3.方向關(guān)系：F安與F洛方向相同4.F安與F洛本質(zhì)都是磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷的作用力洛倫茲力與安培力的關(guān)系：安培力是洛倫茲力的宏觀表現(xiàn)，洛倫茲力是安培力微觀表現(xiàn)。從太陽(yáng)或其他星體上放射出的宇宙射線中含有高能帶電粒子，若到達(dá)地球，對(duì)地球上的生命將帶來(lái)危害，圖為地磁場(chǎng)的分布圖，地磁場(chǎng)對(duì)直射地球的宇宙射線的阻擋作用在赤道和兩極哪里強(qiáng)？地磁場(chǎng)對(duì)直射地球的宇宙射線的阻擋作用在赤道附近最強(qiáng)，兩極地區(qū)最弱四、應(yīng)用：1、地磁場(chǎng)對(duì)宇宙射線的阻擋作用：思考：你能解釋為什么極光只在兩極出現(xiàn)嗎？美麗的極光只出現(xiàn)在地球的兩極【思考與討論】1．若要使電子束在水平方向偏離中心，打在熒光屏上的Ａ點(diǎn)，偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)應(yīng)該沿什么方向？2．若要使電子束打在Ｂ點(diǎn)，磁場(chǎng)應(yīng)該沿什么方向？3．若要使電子束打在熒光屏上的位置由Ｂ逐漸向Ａ點(diǎn)移動(dòng)，偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)應(yīng)該怎樣變化？2、電視顯像管的工作原理原理：應(yīng)用電子束磁偏轉(zhuǎn)的道理2、電視顯像管的工作原理一、洛倫茲力的方向：左手定則1.洛倫茲力永遠(yuǎn)垂直于v和B組成的平面。2.洛倫茲力只改變速度的方向，不改變速度的大小。3.洛倫茲力對(duì)電荷不做功二、洛倫茲力大?。何?、小結(jié)：V與B成θ角：謝謝！洛倫茲力和電場(chǎng)力的區(qū)別：電荷在電場(chǎng)中一定受到電場(chǎng)力的作用；而電荷在磁場(chǎng)中不一定受到洛倫茲力作用，只有相對(duì)于磁場(chǎng)運(yùn)動(dòng)且運(yùn)動(dòng)方向與磁場(chǎng)方向不平行的電荷才受磁場(chǎng)力作用。2.大?。篎電＝Eq,F洛=Bqvsinθ。3.電荷所受電場(chǎng)力方向總是平行于電場(chǎng)線的切線方向；而電荷所受磁場(chǎng)力的方向總是既垂直于磁場(chǎng)方向，又垂直于運(yùn)動(dòng)方向。4.電場(chǎng)力要對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷做功（電荷在等勢(shì)面上運(yùn)動(dòng)除外）；而電荷在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)，洛倫茲力一定不會(huì)對(duì)電荷做功。例1、當(dāng)一帶正電q的粒子以速度v沿螺線管中軸線進(jìn)入該通電螺線管，若不計(jì)重力，則[

]A．帶電粒子速度大小改變；B．帶電粒子速度方向改變；C．帶電粒子速度大小不變；D．帶電粒子速度方向不變。CD例3：質(zhì)量m=0.1×10-3kg的小物塊，帶有電量為q=5×10-4C的正電荷，放在斜面上，斜面的傾角α=30°，物塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.4。設(shè)整個(gè)斜面放在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，B=0.5T，方向如圖，若斜面足夠長(zhǎng)，問(wèn)：（1）物塊下滑時(shí)，能達(dá)到的最大速率為多少？（2）如果將磁場(chǎng)反向，其他條件不變，物塊下滑時(shí)將發(fā)生什么情況？例3、如圖所示:在磁感強(qiáng)度為2T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,一與水平面成37度角的導(dǎo)電軌道,軌道上放一可移動(dòng)的金屬桿ab，電源電動(dòng)勢(shì)為￡