【物理】35《磁場對運動電荷的作用力（上）》課件（新人教選修3-1）.ppt

1、3.5 磁場對運動電荷 的作用力(上）,磁場對通電導(dǎo)線有力的作用，電流是由電荷的定向移動形成的 由此我們會想到：磁場對通電導(dǎo)線的安培力可能是作用在大量運動電荷上的力的宏觀表現(xiàn)，也就是說磁場對運動電荷可能有力的作用.,一、磁場對運動電荷存在作用力,探索：安培力電荷運動時受磁場力驗證,實驗表明：,陰極射線管（電子射線管）中的電子束在磁場中發(fā)生偏轉(zhuǎn)，磁場對運動電荷確實存在作用力 洛倫茲力：磁場對運動電荷的作用力叫做洛倫茲力 通電導(dǎo)線在磁場中所受的安培力是洛倫茲力的宏觀表現(xiàn),二、洛倫茲力的方向,1推理：左手定則判斷安培力方向，大量定向移動電荷所受洛倫茲力宏觀表現(xiàn)為安培力，因此，可以用左手定則判定洛倫茲

2、力的方向,2洛倫茲力的方向由左手定則判定 伸開左手，使大拇指跟其余四個手指垂直且處于同一平面內(nèi)，把手放入磁場中，讓磁感線垂直穿過手心，四指指向電流方向，那么大拇指所指的方向就是運動電荷所受的洛倫茲力方向 （1）對于正電荷四指指向電流方向即指向電荷的運動方向 （2）對于負電荷四指指向電流方向即指向電荷運動的反方向,例題,如圖表示磁場B的方向、電荷運動v的方向和磁場對運動電荷作用力f方向的相互關(guān)系，其中B、v、f的方向兩兩相垂直，正確的圖是( ),例題,畫出圖中帶電粒子所受洛侖茲力的方向或粒子運動方向,三、洛倫茲力的大小,1推導(dǎo) 設(shè)有一段長度為L，橫截面積為S的導(dǎo)線，導(dǎo)線單位體積內(nèi)含有的自由電荷數(shù)

3、為n，每個自由電荷的電荷量為q，定向移動速率為V這段通電導(dǎo)線垂直磁場方向放入磁感應(yīng)強度為B的磁場中所受的安培力,安培力可以看做是作用在每個運動電荷上的洛倫茲力的合力，這段導(dǎo)線中含有的運動電荷數(shù)為nLS,所以洛倫茲力,即：,適用條件：速度方向與磁場方向垂直,f、v（正電荷）與B的方向關(guān)系示意,B,f,v,思考,若V與B方向不垂直，V與B方向的夾角為，洛倫茲力的大小該怎么表達？,f、v（正電荷）與B的方向關(guān)系示意,B,v,f,B,B,四、洛倫茲力的特點,1洛倫茲力的方向既垂直于磁場，又垂直于速度，即垂直于v和B所組成的平面 2洛倫茲力對電荷不做功，只改變速度的方向，不改變速度的大小,例題,下列說法

4、中正確的是：（） A磁場方向、電荷運動方向、洛侖茲力方向三者總是互相垂直的 B洛侖茲力方向一定既垂直于磁場方向，又垂直于電荷運動方向 C電荷運動方向與磁場方向可能垂直，也可能不垂直，但洛侖茲力方向一定與磁場方向和運動方向都垂直 D根據(jù)電荷運動方向和洛侖茲力方向，一定能確定磁場方向,例題,一個電子以速度v逆著磁感線方向進入一勻強磁場，它在磁場中將做（ ） A加速直線運動B減速直線運動 C勻速圓周運動D勻速直線運動,例題,在陰極射線管上方平行放置一根通有強電流的長直導(dǎo)線，其電流方向從右向左，如圖，陰極射線將（ ） A向紙內(nèi)偏轉(zhuǎn) B向紙外偏轉(zhuǎn) C向上偏轉(zhuǎn) D向下偏轉(zhuǎn),例題,帶電量為q的粒子，在勻強磁

5、場中運動，下面說法正確的是： A只要速度大小相同，所受的洛倫茲力就相同 B如果把q改為q，且速度反向大小不變，則所受的洛倫茲力大小、方向均不變 C只要帶電粒子在磁場中運動，就一定受洛倫茲力作用 D帶電粒子受洛倫茲力小，則該磁場的磁感應(yīng)強度小,解析：,帶電粒子在磁場中所受的洛倫茲力，不但與速度大小有關(guān)，還與速度的方向有關(guān)，當v與B平行時，不管v、B、q多大，洛倫茲力總為零將q改為q，且速度等值反向，這時形成的電流方向仍跟原來相同，由左手定則和F=qvB可知，洛倫茲力不變 所以，正確選項為B,例題,質(zhì)量m=0.110-3kg的小物塊，帶有電量為 q=510-4C的正電荷，放在斜面上，斜面的傾角=30，物塊與斜面間的動摩擦因數(shù)=0.4。設(shè)整個斜面放在勻強磁場中，B=0.5T，方向如圖，若斜面足夠長，問： （1）物塊下滑時，能達到的最大速率為多少？ （2）如果將磁場反向，其他條件不變，物塊