运动电荷在磁场中受到的力a

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1、大安六中：刘国军延边大学物理系物理教育专业3.5运动电荷在磁场中受到的力【教学目标】1．知识与技能：①知道什么是洛伦兹力，会判断洛伦兹力的方向；②知道洛伦兹力大小的推导过程；③会利用本节课学的知识简单解释电视显像管的工作原理。2．过程与方法：①通过对安培力微观本质的猜测，培养学生的联想和猜测能力；②通过推导洛伦兹力的公式，培养学生的逻辑推理能力；③通过演示实验，培养学生的观察能力。3．情感态度与价值观：培养学生的科学思维和研究方法，引导学生观察、分析、推理能力。复习回顾方向:IB30°IB安培力:1、通电导线在磁场中受到的力大小:FF左手定则2、通电导线中的电流是怎样形成

2、的呢?它的微观表达式是什么？（式中各量意义）电荷的定向移动形成的n单位体积内的自由电荷数.q每个自由电荷的电荷.v自由电荷定向移动的速率.S横截面积.一、探究运动电荷在磁场中是否受到力的作用？现象：极光猜想：受力？不受力？实验验证：阴极射线管的原理：从阴极发射出来电子，在阴阳两极间的高压作用下，使电子加速，形成电子束，轰击到长条形的荧光屏上激发出荧光，可以显示电子束的运动轨迹。结论：运动电荷在磁场中受到力的作用二、探究洛伦兹力的方向猜想：左手定则？右手定则？理论分析：实验验证：阴极射线管实验结论：左手定则安培力通电导线在磁场中受到的力因果微观原因宏观表现运动电荷在磁场中受

3、到的力洛仑兹力问题:洛伦兹力的方向怎么判断？vFvFvBF垂直于纸面向外F垂直于纸面向外v甲乙丙丁训练巩固：试判断下图中的带电粒子刚进入磁场时所受洛伦兹力的方向BBB洛伦兹力大小可能会与哪些因素有关?当电荷运动方向跟磁场方向垂直时洛伦兹力的大小跟三个因素相关:1.磁感应强度B2.电荷量q3.电荷运动快慢v三、洛伦兹力的大小vvvv设有一段长为L，横截面积为S的直导线，单位体积内的自由电荷数为n，每个自由电荷的电荷量为q，自由电荷定向移动的速率为v.这段通电导线垂直磁场方向放入磁感应强度为B的匀强磁场中，求：(1)通电导线中的电流.(2)通电导线所受的安培力.(3)这段导线

4、内的自由电荷数.(4)每个电荷所受的洛伦兹力.电荷量为q的粒子以速度v运动时,如果速度方向与磁感应强度方向垂直,那么粒子所受的洛伦兹力为(v垂直B)问题:若带电粒子不垂直射入磁场,粒子受到的洛伦兹力又如何呢?θθV2V1(v⊥B)(v∥B)特例:当运动电荷的速度v方向与磁感应强度B方向的夹角为θ，电荷所受的洛伦兹力大小为单位：F(N)，q(C)，v(m/s),B(T)F洛=qvB=1.60×10-19×3×106×0.10N=4.8×10-14N电子的速率v=3×106m/s,垂直射入B=0.10T的匀强磁场中,它受到的洛伦兹力是多大?课堂练习解：因为v垂直B,所以所受洛

5、伦兹力大小当一带正电q的粒子以速度v沿螺线管中轴线进入该通电螺线管,若不计重力,则()A．带电粒子速度大小改变B．带电粒子速度方向改变C．带电粒子速度大小不变D．带电粒子速度方向不变CDB课堂练习思考与讨论（1）洛伦兹力方向与带电粒子的运动方向有什么关系？洛伦兹力方向与带电粒子运动方向垂直（2）洛伦兹力带电粒子运动的速度有什么影响？只改变粒子速度的方向，不改变粒子速度的大小（3）洛伦兹力对带电粒子做的功是多少？由于洛伦兹力方向始终与带电粒子运动方向垂直，所以洛伦兹力对运动电荷不做功1、构造:电子枪(阴极)偏转线圈荧光屏等四、应用：电视显像管的工作原理（1）、要使电子打在A

6、点,偏转磁场应该沿什么方向?垂直纸面向外（2）、要是电子打在B点,偏转磁场应该沿什么方向?垂直纸面向里（3）、要是电子打从A点向B点逐渐移动,偏转磁场应该怎样变化？先垂直纸面向外并逐渐减小,后垂直纸面向里并逐渐增大.2、工作原理：【思考与讨论】++以正电荷为例1、洛伦兹力:运动电荷在磁场中受到的力安培力是洛伦兹力的宏观表现2、洛伦兹力方向：左手定则3、洛伦兹力大小：F洛=qVBsinθV⊥BF洛=qVBV∥BF洛=0小结:运动电荷在磁场中受到的力(洛伦兹力)谢谢合作！在太阳创造的诸如光和热等形式的能量中，有一种能量被称为“太阳风”。这是一束可以覆盖地球的强大的带电亚原子颗

7、粒流，该太阳风在地球上空环绕地球流动，以大约每秒400公里的速度撞击地球磁场，磁场使该颗粒流偏向地磁极下落，它们与氧和氮的原子碰撞，击走电子，使之成为激发态的离子，这些离子发射不同波长的辐射，产生出红、绿或蓝等色的极光特征色彩，形成极光。在南极地区形成的叫南极光。在北极地区同样可看到这一现象，称之为北极光。返回