物理11磁場對運動電荷的作用力PPT學習教案

1、會計學1物理物理11磁場對運動電荷的作用力磁場對運動電荷的作用力第1頁/共28頁第2頁/共28頁IIFF第3頁/共28頁第4頁/共28頁I第5頁/共28頁洛倫茲（18531928） 洛倫茲是荷蘭物理學家、數(shù)學家，1853年7月18日生于阿納姆。洛倫茲創(chuàng)立了經(jīng)典電子論，提出了洛倫茲變換公式，1902年與其學生塞曼共同獲得諾貝爾物理學獎。為紀念洛倫茲的卓著功勛，荷蘭政府決定從1945年起，把他的生日定為“洛倫茲節(jié)”。第6頁/共28頁演示：陰極射線在磁場中的偏轉(zhuǎn)1、沒有磁場時，接通高壓電源可以觀察到什么現(xiàn)象。2、光束實質(zhì)上是什么？3、若在電子束的路徑上加磁場，可以觀察到什么現(xiàn)象？4、改變磁場的方向，

2、通過觀查從而判斷運動的電子在各個方向磁場中的受力方向。第7頁/共28頁一.磁場對運動電荷的作用力叫做洛倫茲力第8頁/共28頁安培力是磁場對電流的作用力電流是電荷的定向移動形成的 洛倫茲力是磁場對運動電荷的作用力 磁場對電流的作用力實質(zhì)是磁場對運 動電荷的作用力洛倫茲力的方向可以用 左手定則判定 實驗驗證：理論推導:猜想：猜想正確第9頁/共28頁vvff第10頁/共28頁vvBvFF垂直紙面向外 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 1、可見：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、安培力方向由左手定則判斷。我們知道安培力的方向既垂直于磁場方向，又垂直于電流

3、方向，同樣也用左手定則判斷洛倫茲力F的方向也既垂直于磁場B的方向又垂直于電荷運動速度v的方向練一練：第11頁/共28頁練一練： 試判斷各圖中帶電粒子受洛倫茲力的方向，或帶電粒子的電性、或帶點粒子的運動方向。vFFvv洛倫茲力方向垂直紙面向里第12頁/共28頁 v0第13頁/共28頁vqB第14頁/共28頁洛倫茲力和電場力的區(qū)別：1.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?。篎電Eq,F洛=Bqvsin。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

4、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。第15頁/共28頁 當一帶正電q的粒子以速度v沿螺線管中軸線進入該通電螺線管，若不計重力，則 A帶電粒子速度大小改變；B帶電粒子速度方向改變；C帶電粒子速度大小不變；D帶電粒子速度方向不變。CD練一練：第16頁/共28頁主要構(gòu)造:電子槍（陰極）、偏轉(zhuǎn)線圈、熒光屏等第17頁/共28頁2若要使電子束打在點，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逐漸向點移動，偏轉(zhuǎn)磁場應該怎樣變化？第18頁/共28頁第19頁/共28頁兩個平行的通電環(huán)形線圈可產(chǎn)生

5、沿軸線方向的勻強磁場第20頁/共28頁結(jié)論：帶電粒子垂直進入磁場中，粒子在垂直磁場方向的平面內(nèi)做勻速圓周運動，此洛倫茲力不做功。問題：一帶電量為q，質(zhì)量為m，速度為v的帶電粒子垂直進入磁感應強度為B的勻強磁場中，其半徑r和周期T為多大？實驗現(xiàn)象：在暗室中可以清楚地看到，在沒有磁場作用時，電子的徑跡是直線；在管外加上勻強磁場，電子的徑跡變彎曲成圓形。第21頁/共28頁推導:粒子做勻速圓周運動所需的向心力 是由粒子所受的洛倫茲力提供的,所以rvmF2qBmvr qBmT2rvmqvB2vrT2說明:1、軌道半徑和粒子的運動速率成正比。2、帶電粒子在磁場中做勻速圓周運動的周期和運動速率無關。第22頁/共28頁1v2v3v例題：如圖所示，一束帶正電的相同的粒子垂直磁場邊界自O點射入勻強磁場中后分成了3束，其運動軌跡如圖，粒子運動方向與磁場方向垂直，不計粒子的重力作用，已知OA=OC/2=OD/3，則這三束粒子的速率之比 =第23頁/共28頁回旋加速器 第24頁/共28頁1、判斷下列粒子在磁場中所受洛倫茲力的方向 +v60 +v-vv45-1234BBBBFF垂直紙面向里不受力課堂訓練第25頁/共28頁v-VF2、試判斷下列各圖帶電粒子所受洛侖茲力的方向、或磁場的方向、或粒子運動方向(