磁场对运动电荷的作用力解析课件.ppt

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1、3.5运动电荷在磁场中受到的力×××××××××××××××FF判断图中通电导体棒所受安培力的方向课前热身安培力产生的本质原因是什么呢？导体中的电流是怎样形成的？写出电流的微观表达式。课前热身微观表达式为：电流是由导体中的自由电荷定向运动形成的。I接电源正极接电源负极--------------------VVVVVVVVVVVVVVVVVVVVF安猜想与假设磁场对通电导线的安培力可能是作用在大量运动电荷的作用力的宏观表现，也就是说磁场可能对运动电荷有力的作用。实验验证阴极射线管用阴极射线管研究

2、磁场对运动电荷的作用阴极阳极狭缝荧光屏电子束阴极射线管在没有外磁场时，电子沿直线前进，表明运动的电荷没有受到力的作用。NSSN当有外磁场时，电子束运动的轨迹发生弯曲，表明运动电荷受到磁场的作用力。磁场对运动电荷的作用力叫做洛伦兹力。安培力是洛伦兹力的宏观表现，洛伦兹力是安培力的微观实质。一、洛伦兹力的方向用左手定则判断洛伦兹力的方向。手心：磁感线穿过（B）四指方向：正电荷运动方向（v）大拇指方向：洛仑兹力方向（F）FBvFvB一、洛伦兹力的方向洛伦兹力与粒子运动方向、磁感应强度方向的关系BFVV

3、与B垂直BFVθV与B不垂直洛伦兹力F的方向垂直于B和v二者所决定的平面。洛伦兹力对带电粒子不做功；洛伦兹力不改变速度的大小，只改变速度的方向。思考与讨论：洛伦兹力对带电粒子做的功是多少？洛伦兹力对带电粒子运动的速度有什么影响？BFVV与B垂直BFVθV与B不垂直例1、试判断下列图中各带电粒子所受洛仑兹力的方向、或带电粒子的电性、或带电粒子的运动方向。VFFVVF粒子垂直于纸面向里运动所受洛仑兹力垂直于纸面向外+VF=0例2、来自宇宙的质子流（宇宙射线中的一种），以与地球表面垂直的方向射向赤道上

4、空的某一点，则这些质子在进入地球周围的空间时，将A.竖直向下沿直线射向地面B.相对于预定地点向东偏转C.相对于预定地点稍向西偏转D.相当于预定地点稍向北偏转例3、在只受洛伦兹力的条件下,关于带电粒子在匀强磁场中的运动,下列说法中正确的是A、只要粒子的速度大小相同，带电量相同，粒子所受洛伦兹力大小就相同B、洛伦兹力只改变带电粒子运动方向C、洛伦兹力始终与速度垂直，所以洛伦兹力不做功D、洛伦兹力始终与速度垂直，所以粒子在运动过程中的动能保持不变例4、如图，有一长为L的通电导线，横截面积为S，单位体积

5、内的自由电荷数为n，每个自由电荷的电量为q，定向移动的速率为v，把这段导线垂直地放入磁感应强度为B的匀强磁场中，求：每个自由电荷受到的洛仑兹力F的大小。整段导体受到的安培力为：电流强度的微观表达式为：整段导体中的电荷个数为：每个自由电荷受到的洛仑兹力为：二、洛伦兹力的大小当v与B垂直时：当v与B平行时：当v与B成θ角时：VBθ洛伦兹力电场力作用对象运动电荷静止或运动电荷力的大小F＝Bqv与电荷运动速度有关F＝Eq与电荷运动速度无关力的方向与速度v垂直，也与磁场B垂直，先要区别正、负电荷而后用左手

6、定则判定与电场强度E的方向平行，正电荷的受电场力与E方向相同，负电荷受的电场力与E的方向相反作用效果只改变速度方向，不改变速度大小，不对运动电荷做功，电荷动能不变可改变速度大小、方向，可对运动电荷做功，改变电荷动能注意事项①B＝0，F＝0；F＝0，B不一定为零②电荷正负①E＝0，F＝0；F＝0，E＝0②电荷正负例5、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例6、如图所

7、示，一个带正电q的小带电体处于垂直纸面向里的匀强磁场中，磁感应强度为B，若小带电体的质量为m，为了使它对水平绝缘面正好无压力，应该A．使B的数值增大B．使磁场以速率V＝mg/Bq，向上移动C．使磁场以速率V＝mg/Bq，向右移动D．使磁场以速率V＝mg/Bq，向左移动例7、如图所示，带电小球在匀强磁场中沿光滑绝缘的圆弧形轨道的内侧来回往复运动，它向左或向右运动通过最低点时A.速度相同B.加速度相同C.所受洛伦兹力相同D.轨道给它的弹力相同例8、摆长为L的单摆在匀强磁场中摆动，摆动中摆线始终绷紧，

8、最大摆角为α。若摆球带正电，电量为q，质量为m，磁感应强度为B，当小球从图示最高点第一次摆到最低点时，摆线上拉力T多大？答案：例9、如图所示A、B、C是三个完全相同的带电小球，从同一高度开始自由下落，A球穿过一个水平方向的匀强磁场；B球下落过程中穿过一个水平方向的匀强电场；C球直接落地。若不计空气阻力，三个小球到达地面的速率大小分别为VA、VB、VCA.VA=VB=VCB.VA＞VB＞VCC.VA＜VB＜VCD.VB＞VA=VCE例10、质量为0.1g的小物块带有5×10-4C的电荷,放在倾角为