四、磁场对运动电荷的作用.ppt

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1、5.运动电荷在磁场中受到的力一、洛伦兹力的方向和大小1．演示实验：阴极射线管发出的电子束，如上图甲中的径迹是把电子射线管放在蹄形磁铁的磁场中，如图乙中电子束的径迹，若调换磁铁南北极的位置，则电子束的径迹会2．洛伦兹力(1)定义：在磁场中所受的力．(2)与安培力的关系：通电导线在磁场中所受的安培力是洛伦兹力的，而洛伦兹力是安培力的微观本质．一条直线．发生弯曲向相反的方向弯曲．运动电荷宏观表现3．洛伦兹力的方向(1)左手定则：伸开左手，使拇指与其余四个手指垂直，并且都与手掌在同一平面内．让从掌心进入，并使四指指向，这时拇指所指的方向就是运动的正电荷在磁

2、场中所受的方向．(2)特点：洛伦兹力的方向与电荷运动方向和磁场方向都，洛伦兹力只改变带电粒子的运动方向，不改变速度大小，对电荷不做功．磁感线正电荷运动方向洛伦兹力垂直4．洛伦兹力的大小(1)当时，F＝qvB.(2)当时，F＝0.二、电视显像管的工作原理1．电视显像管应用了电子束的原理．2．电子束打在荧光屏上的位置在偏转磁场的控制下一行一行的不断移动，这在电视技术中叫做.v⊥Bv∥B磁偏转扫描1．对洛伦兹力的进一步理解(1)洛伦兹力的方向①决定洛伦兹力方向的因素有三个：电荷的电性(正、负)、速度方向、磁感应强度的方向．②在研究电荷的运动方向与磁场方向

3、垂直的情况时，由左手定则可知，F洛⊥B，F洛⊥v即F洛垂直于B和v两者决定的平面．【特别提醒】(1)公式F＝qvB中的v是带电粒子相对于磁场的运动速度．(2)判断负电荷在磁场中运动所受洛伦兹力的方向，四个手指要伸向负电荷运动的相反方向．(3)电荷运动的方向v和磁场的方向B不一定垂直，但洛伦兹力一定垂直于磁感应强度B和速度v的方向．(2)洛伦兹力与安培力的关系①洛伦兹力是单个运动电荷在磁场中受到的力，而安培力是导体中所有定向移动的自由电荷受到的洛伦兹力的宏观表现．②尽管安培力是自由电荷定向移动时受到的洛伦兹力的宏观表现，但也不能认为安培力就简单地等于

4、所有定向移动电荷所受洛伦兹力的和，一般只有当导体静止时才能这样认为．③洛伦兹力恒不做功，但安培力却可以做功．可见安培力与洛伦兹力既有紧密相关、不可分割的必然联系，也有显著的区别．(3)由安培力公式推导洛伦兹力公式设导体内单位体积上自由电荷数为n，自由电荷的电荷量为q，定向移动的速度为v，设长度为L的导线中的自由电荷在t秒内全部通过面积为S的截面A，如下图所示，设通过的电荷量为Q，有Q＝nqSL＝ngS·vt，导线与磁场垂直．关于安培力和洛伦兹力，下面的说法正确的是()A．安培力和洛伦兹力是性质不同的两种力B．安培力和洛伦兹力，其本质都是磁场对运动电

5、荷的作用力C．这两种力都是效果力，其实并不存在，原因是不遵守牛顿第三定律D．安培力对通电导体能做功，洛伦兹力对运动电荷不能做功解析：电流是电荷的定向移动，安培力是磁场对导体内定向移动电荷所施加的洛伦兹力的宏观表现，洛伦兹力始终与电荷运动方向垂直，所以不能对运动电荷做功；而安培力作用在导体上，可以让导体产生位移，因此能对导体做功．这两种力是同一性质的力，同样遵守牛顿第三定律，反作用力作用在形成磁场的物体上，选项B、D正确．答案：BD2．洛伦兹力与电场力的比较洛伦兹力电场力性质洛伦兹力是磁场对运动电荷的作用力电场力是电场对电荷的作用力产生条件磁场中静止

6、电荷、沿磁场方向运动的电荷不受洛伦兹力电场中的电荷无论静止、还是沿任何方向运动都要受到电场力方向(1)方向由电荷的正负、磁场的方向以及电荷的运动方向决定，方向之间的关系遵循左手定则(2)洛伦兹力方向一定垂直于磁场方向以及电荷运动方向(电荷运动方向与磁场方向不一定垂直)(1)方向由电荷的正负、电场的方向决定(2)正电荷受力方向与电场方向一致，负电荷受力方向与电场方向相反洛伦兹力电场力大小F＝qvB(v⊥B)F＝qE作用效果洛伦兹力只改变电荷运动速度的方向，不能改变速度的大小电场力既可以改变电荷运动的速度方向又可以改变电荷运动速度的大小做功情况洛伦兹力

7、一定不做功电场力可以不做功，也可以做功(2011·张家界高二检测)关于电场力与洛伦兹力，以下说法正确的是()A．电荷只要处在电场中，就会受到电场力，而电荷静止在磁场中，也可能受到洛伦兹力B．电场力对在电场中的电荷一定会做功，而洛伦兹力对在磁场中的电荷却不会做功C．电场力与洛伦兹力一样，受力方向都在电场线和磁感线上D．只有运动的电荷在磁场中才会受到洛伦兹力的作用解析：静止在磁场中的电荷不可能受到洛伦兹力，A错；尽管电场力对电荷可以做功，但如果电荷在电场中不动或沿等势面移动，电场力做功为零，B错；洛伦兹力的方向与磁感线垂直，与运动方向垂直，C错．只有D

8、是正确的．答案：D3．洛伦兹力在现代科技中的应用②特点a．速度选择器只选择速度(大小、方向)而不选择粒子的质量和电荷量．如