洛倫茲力習題課課件

1、磁場磁場學習目標：學習目標：1、準確理解左手定則的涵義、熟練、準確理解左手定則的涵義、熟練計算洛倫茲力的大小計算洛倫茲力的大小2、理解洛倫茲力不做功的特性、理解洛倫茲力不做功的特性要點要點疑點疑點考點考點一、洛倫茲力：一、洛倫茲力：磁場對運動電荷的作用力磁場對運動電荷的作用力. .1.1.當帶電粒子的運動方向與磁場方向互相當帶電粒子的運動方向與磁場方向互相垂直時，垂直時，F(xiàn)=F=_2.2.當帶電粒子的運動方向與磁場方向互相當帶電粒子的運動方向與磁場方向互相平行時，平行時，F(xiàn)=F=_3.3.只有運動電荷在磁場中才有可能受到洛只有運動電荷在磁場中才有可能受到洛倫茲力作用，靜止電荷在磁場中受到的磁倫

2、茲力作用，靜止電荷在磁場中受到的磁場對電荷的作用力一定為場對電荷的作用力一定為_qvB00 二、洛倫茲力的方向二、洛倫茲力的方向 1.1.運動電荷在磁場中受力方向可用運動電荷在磁場中受力方向可用 _定則來定則來 判定判定 2.2.洛倫茲力洛倫茲力F F的方向的方向_磁場磁場B B的方向，又的方向，又_運動電荷的速度運動電荷的速度v v的方向，即的方向，即F F總是垂總是垂直于直于B B和和v v所在的平面所在的平面. .要點要點疑點疑點考點考點左手左手垂直于垂直于垂直于垂直于3.使用左手定則判定洛倫茲力方向時，若粒子使用左手定則判定洛倫茲力方向時，若粒子 帶正電時，四個手指的指向與正電荷的運動

3、帶正電時，四個手指的指向與正電荷的運動 方向方向_.若粒子帶負電時，四個手指的指向若粒子帶負電時，四個手指的指向 與負電荷的運動方向與負電荷的運動方向_.4.安培力的本質(zhì)是磁場對運動電荷的作用力的安培力的本質(zhì)是磁場對運動電荷的作用力的 宏觀表現(xiàn)宏觀表現(xiàn)相同相同相反相反例例1一個長螺線管中通有恒定直流電，把一一個長螺線管中通有恒定直流電，把一 個帶電粒子（不計粒子重力）沿著管軸線射個帶電粒子（不計粒子重力）沿著管軸線射 入管中，粒子在管中做什么運動？入管中，粒子在管中做什么運動？ 解析：解析： 通電螺線管內(nèi)部的磁場是通電螺線管內(nèi)部的磁場是沿管軸線的，如圖沿管軸線的，如圖1所示，即帶所示，即帶電粒

4、子的速度方向與磁感線在同電粒子的速度方向與磁感線在同一直線上（速度與磁感應(yīng)強度方一直線上（速度與磁感應(yīng)強度方向之間的夾角等于向之間的夾角等于00或或1800），），所以粒子將不受洛倫茲力，又不所以粒子將不受洛倫茲力，又不計粒子的重力，所以粒子將計粒子的重力，所以粒子將勻速勻速直線運動直線運動穿過磁場區(qū)域穿過磁場區(qū)域 圖圖1 1例例2 如圖如圖2所示，一陰極射線管，左側(cè)不斷所示，一陰極射線管，左側(cè)不斷有電子射出，若在管的正下方放一通電直導(dǎo)線有電子射出，若在管的正下方放一通電直導(dǎo)線AB時，發(fā)現(xiàn)射線的徑跡向彎曲，則時，發(fā)現(xiàn)射線的徑跡向彎曲，則【 】A導(dǎo)線中的電流從導(dǎo)線中的電流從A到到BB導(dǎo)線中的電流

5、從導(dǎo)線中的電流從B到到A C若要使電子束的徑跡向上彎曲，可以改變?nèi)粢闺娮邮膹桔E向上彎曲，可以改變 AB中的電流方向來實現(xiàn)中的電流方向來實現(xiàn)D電子束的徑跡與電子束的徑跡與AB 中的中的 電流方向無關(guān)電流方向無關(guān) 圖圖2 2解析：解析： 電子在通電直導(dǎo)線產(chǎn)生的磁場中運動，電子在通電直導(dǎo)線產(chǎn)生的磁場中運動，無論直導(dǎo)線中的電流方向如何，電子的運動速無論直導(dǎo)線中的電流方向如何，電子的運動速度都是和磁感應(yīng)強度的方向是垂直的根據(jù)左度都是和磁感應(yīng)強度的方向是垂直的根據(jù)左手定則，由于是負電荷，四指應(yīng)指向左方，根手定則，由于是負電荷，四指應(yīng)指向左方，根據(jù)電子的偏轉(zhuǎn)方向可以確定磁感應(yīng)強度的方向據(jù)電子的偏轉(zhuǎn)方向可

6、以確定磁感應(yīng)強度的方向為垂直紙面向里根據(jù)安培定則，導(dǎo)線中的電為垂直紙面向里根據(jù)安培定則，導(dǎo)線中的電流方向為流方向為B到到A如果導(dǎo)線中的電流方向相反，如果導(dǎo)線中的電流方向相反，則其產(chǎn)生磁場方向也相反，會影響到電子的偏則其產(chǎn)生磁場方向也相反，會影響到電子的偏轉(zhuǎn)方向，所以本題的正確選項是轉(zhuǎn)方向，所以本題的正確選項是BC例例3 質(zhì)量為質(zhì)量為0.1g的小物塊帶有的小物塊帶有510-4C的電荷的電荷,放在傾角為放在傾角為300且足夠長的光滑絕緣的斜面上且足夠長的光滑絕緣的斜面上,整整個裝置放在磁感應(yīng)強度為個裝置放在磁感應(yīng)強度為0.5T的勻強磁場中的勻強磁場中,如圖如圖所示所示.物塊由靜止下滑物塊由靜止下滑

7、,滑到某個位置時離開斜面滑到某個位置時離開斜面,求求:物塊帶何種電荷物塊帶何種電荷?物塊剛離開斜面時的速度多大物塊剛離開斜面時的速度多大? 物塊從靜止到剛離開斜面的過物塊從靜止到剛離開斜面的過程中做什么運動程中做什么運動,斜面至少多長斜面至少多長?解：解：（1）物塊帶負電）物塊帶負電（2）當）當FN=0即即F=mgcos300時，物塊離開斜面時，物塊離開斜面 又又F=qVB 即即mgcos300=qVB（3）做勻加速直線運動，）做勻加速直線運動，加速度加速度a=gsin300=5m/s2 又又 2aL=V2 m/s32q30mgcosv0Bm2 .1a22VL練習答案：練習答案：1、洛倫茲力、洛倫茲力 2、垂直穿入、垂直穿入 正電荷運動正電荷運動 反方向反方向 洛倫茲力洛倫茲力 3、F=qVB 4、不做功、不做功 改變改變5、馬鞍、馬鞍 6、豎直向上、豎直向上 豎直向下豎直向下 垂直紙面向外垂直紙面向外 垂直紙面向里垂直紙面向里7、C 8、D 9、B 10、AD 11、AC 12、C 13、C 14、BLvmVBTVBFLVFTL211211qmgqmmg,15所以又由牛頓第二定律得：如圖對小球受力分析當小球向左運動時，解：設(shè)繩長為BBTTBLTLFTqv2qv2qv-vmmgvmmg2122222即線上的