人教版選擇性必修第二冊1.2磁場對運(yùn)動電荷的作用力課件（18張）

橫縣百合完全中學(xué)：韋衍虎182761435371.2磁場對運(yùn)動電荷的作用力問題導(dǎo)入

我們知道，磁場對通電導(dǎo)線有作用力；我們還知道，帶電粒子的定向移動形成了電流。那么，磁場對運(yùn)動電荷有作用力嗎？如果有，力的方向和大小又是怎樣的呢？陰極射線管——觀察電子束運(yùn)動軌跡的裝置一、洛倫茲力的方向觀察電子束在磁場中的偏轉(zhuǎn)演示無磁場時電子束是一條直線磁鐵靠近陰極射線管，發(fā)現(xiàn)電子束運(yùn)動軌跡發(fā)生了彎曲。演示觀察電子束在磁場中的偏轉(zhuǎn)

實驗表明，電子束受到磁場的力的作用，徑跡發(fā)生了彎曲。運(yùn)動電荷在磁場中受到的力稱為洛倫茲力。1.洛倫茲力與安培力的關(guān)系導(dǎo)線在磁場中受到的安培力，實際是洛倫茲力的宏觀表現(xiàn)安培力大小等于各個運(yùn)動電荷所受洛倫茲力的矢量和

磁場對電流的作用安培力洛倫茲力磁場對運(yùn)動電荷的作用宏觀微觀F安=N·F洛BvF洛洛倫茲力垂直于B垂直于v，即垂直于Bv所在的平面

洛倫茲力的方向與電子的運(yùn)動方向并不在同一條直線上，導(dǎo)致了電子運(yùn)動方向變化。

實驗表明運(yùn)動的帶電粒子在磁場中所受洛倫茲力的方向，與運(yùn)動方向和磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向都垂直。BvF洛

我們曾經(jīng)用左手定則判定安培力的方向。能不能用類似的方法判定運(yùn)動電荷的受力方向?IF左手定則微觀正電荷v同樣符合左手定則F洛安培力洛倫茲力思考與討論2.洛倫茲力的方向F洛v左手定則：手掌垂直磁感線四指正電荷運(yùn)動方向拇指正電荷受力方向負(fù)電荷受力方向與正電荷受力方向相反vF洛S

N

I電子束就向上彎曲，與實驗結(jié)果一致。課堂練習(xí)例1：試判斷下圖中的帶電粒子剛進(jìn)入磁場時所受洛倫茲力的方向FFF垂直于紙面向外F

垂直于紙面向外vBvBvBvB思考與討論如何由安培力的表達(dá)式推導(dǎo)出洛倫茲力的表達(dá)式？1、設(shè)靜止導(dǎo)線中定向運(yùn)動的帶電粒子的速度都是v，單位體積的粒子數(shù)為n。算出一段導(dǎo)線中的粒子數(shù)，這就是在時間t內(nèi)通過橫截面S的粒子數(shù)。如果每個粒子的電荷量記為q，由此可以算出q與電流I的關(guān)系。I=nqsv2、寫出這段長為vt的導(dǎo)線所受的安培力F安。F安=BIL=B·nqsv·vt3、求出每個粒子所受的力，它等于洛倫茲力F洛。這時許多中間量，如n、v、s、t等都應(yīng)不再出現(xiàn)。二、洛倫茲力的大小

電荷量為q的粒子以速度v運(yùn)動時，如果速度方向與磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直，那么粒子所受的洛倫茲力為：F洛

=qvB單位:磁感應(yīng)強(qiáng)度→T力→N電荷量→C速度→m/s②當(dāng)v∥B時：

F洛

=0①當(dāng)

v垂直B時：

F洛

=qvB

若帶電粒子不垂直也不平行射入磁場，粒子受到的洛倫茲力又如何呢?v2v1vθ③當(dāng)速度方向與磁場方向的夾角為θ時：F洛

=qvBsinθ

參照討論安培力一般式時的方法：θ=0時平行：F洛＝0θ=90時垂直：F洛

=qvB三、電子束的磁偏轉(zhuǎn)

洛倫茲力的方向與粒子的運(yùn)動速度方向垂直，當(dāng)粒子在磁場中運(yùn)動時，因受到洛倫茲力的作用，就會發(fā)生偏轉(zhuǎn)。顯像管電視機(jī)中就應(yīng)用了電子束磁偏轉(zhuǎn)的原理。

從圖中可以看出，沒有磁場時電子束打在熒光屏正中的O點。為使電子束偏轉(zhuǎn)，由安裝在管頸的偏轉(zhuǎn)線圈產(chǎn)生偏轉(zhuǎn)磁場。1、如果要使電子束在水平方向偏離中心，打在熒光屏上的A點，偏轉(zhuǎn)磁場應(yīng)該沿什么方向?垂直紙面向外2、如果要使電子束打在B點，磁場應(yīng)該沿什么方向？垂直紙面向里3、如果要使電子束在熒光屏上的位置由B逐漸向A點移動，偏轉(zhuǎn)磁場應(yīng)該怎樣變化？思考與討論