人教版高二物理選修3-1第三章第五節(jié)磁場對運動電荷的作用力ppt課件

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3.5《磁場對運動電荷 的作用力》,1,復習回顧,方向：,運用左手定則判斷安培力的方向,安培力:,1、磁場對通電導線的作用力,θ為B和I 之間的夾角,大?。?F,F,左手定則,2,2、通電導線中的電流是怎樣形成的呢?,【思考】:既然磁場對電流有力的作用,而電流是由電荷的定向移動形成的.那么磁場是否對運動電荷也有作用力呢?,電荷的定向移動形成的,復習回顧,3,電子射線管的原理： 從陰極發(fā)射出來電子，在陰陽兩極間的高壓作用下，使電子加速，形成電子束，轟擊到長條形的熒光屏上激發(fā)出熒光，可以顯示電子束的運動軌跡。,實驗現(xiàn)象： 在沒有外磁場時，電子束沿直線運動，將蹄形磁鐵靠近陰極射線管，發(fā)現(xiàn)電子束運動軌跡發(fā)生了彎曲。,結論：磁場對運動電荷有作用。,讓事實說話,4,運動電荷在磁場中受到的作用力叫做洛倫茲力,安培力是洛倫茲力的宏觀表現(xiàn),洛倫茲力是安培力的微觀本質(zhì),磁場對電流有安培力的作用,而電流是由電荷定向運動形成的,且磁場對運動電荷有洛倫茲力的作用.所以磁場對電流的安培力就是磁場對運動電荷的洛倫茲力的宏觀表現(xiàn),一、洛倫茲力,為什么磁場對通電導線有作用力？,5,如果是負電荷,我們應如何判定洛倫茲力的方向?,二、洛倫茲力的方向,左手定則：伸開左手,使大拇指和其余四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,若四指指向正電荷運動的方向,那么拇指所指的方向就使正電荷所受洛倫茲力的方向,F,F,6,F,F,B,B,Ｆ垂直于紙面向外,Ｆ垂直于紙面向外,1、以相同速度進入同一磁場的正、負電荷 受到的洛倫茲力方向相反,2、洛倫茲力的方向垂直于v和B組成的平面,甲,乙,丙,丁,訓練加固：試判斷下圖中的帶電粒子剛進入磁場時所受的洛倫茲力的方向,心得體會,7,,I,F,（1）通電導線中的電流 （2）通電導線所受的安培力 （3）這段導線內(nèi)的自由電荷數(shù) （4）每個電荷所受的洛倫茲力,設有一段長為L，橫截面積為S的直導線，單位體積內(nèi)的自由電荷數(shù)為n，每個自由電荷的電荷量為q，自由電荷定向移動的速率為v。這段通電導線垂直磁場方向放入磁感應強度為B的勻強磁場中，求,三、洛倫茲力大小,8,電荷量為q的粒子以速度v運動時,如果速度方向與磁感應強度方向垂直,那么粒子所受的洛倫茲力為,(v垂直B）,問題:若帶電粒子不垂直射入磁場,電子受到的洛倫茲力又如何呢?,B,θ為B和v 之間的夾角,三、洛倫茲力大小,9,當運動電荷的速度v方向與磁感應強度B方向的夾角為θ，電荷所受的洛倫茲力大小為,上式中各量的單位： F洛為N，q為C，v為m/s，B為T,三、洛倫茲力大小,10,1.帶電粒子在磁場中運動時，洛倫茲力對帶電粒子是否做功？,2.帶電粒子在磁場中運動時受洛倫茲力.而帶電粒子在電場中受電場力.那么洛倫茲力與電場力有何區(qū)別？,11,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.洛倫茲力只改變速度的方向, 不改變速度的大小,3.洛倫茲力對電荷不做功,12,電荷在電場中一定受到電場力的作用，與其運動狀態(tài)無關；而電荷在磁場中不一定受到磁場力作用，只有相對于磁場運動且運動方向與磁場方向不平行的電荷才受磁場力作用。,2.大小：F電＝Eq,F洛=Bqvsinθ。,3.電荷所受電場力方向總是平行于電場線的切線方向；而電荷所受磁場力的方向總是既垂直于磁場方向，又垂直于運動方向。,4.電場力要對運動電荷做功（電荷在等勢面上運動除外）；而電荷在磁場中運動時，磁場力一定不會對電荷做功。,13,主要構造:,電子槍（陰極）、偏轉線圈、 熒光屏等,四、電視顯像管的工作原理,1.若要使電子束在水平方向偏離中心,打在熒光屏上的A點,偏轉磁場應該沿什么方向?,2.若要使電子束打在Ｂ點,磁場應該沿什么方向?,3.若要使電子束打在熒光屏上的位置由B逐漸向A點移動,偏轉磁場應該怎樣變化?,【思考與討論】,14,原理：,應用電子束磁偏轉的道理,四、電視顯像管的工作原理,15,