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3.5运动电荷在磁场中受到的力 课件

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人教版高中物理课件-3.5运动电荷在磁场中受到的力 高中物理新课标版人教版选修3-1(共29张PPT)

人教版高中物理课件-3.5运动电荷在磁场中受到的力 高中物理新课标版人教版选修3-1(共29张PPT)

磁场边界自O点射入匀强磁场中后分成了3束，其运
动轨迹如图，粒子运动方向与磁场方向垂直，不计 粒子的重力作用，已v知1 OA=OvC2/2︰=ODv/33，=＿则＿这＿＿三＿束粒
子的速率之比
︰
电荷的匀强磁场中的三种运动形式
如运动电荷在匀强磁场中除洛仑兹力外其他力均忽略 不计（或均被平衡）
(1)当υ∥B时，所受洛仑兹力为零，做匀速直线运动；
等距螺旋
例题
氘都核垂(直12 H磁场)、方氚向核入( 射13 H同)一、匀氦强核磁( 24场He，) 求以下几种情况下，它们轨道半径之 比及周期之比各是多少？（1）以相同 速率射入磁场；（2）以相同动能射入 磁场．
带电粒子做圆周运动的分析方法－ 圆心的确定
（１）已知入射方向和出射方向,可以通过入射点和出射点分 别作垂直与入射方向和出射方向的直线，两条直线的交点就 是圆弧轨道的圆心
3.5《运动电荷在磁场中 受到的力》
教学目标
（一）知识与技能
1、知道什么是安培力。知道通电导线在磁场中所受安培 力的方向与电流、磁场方向都垂直时，它的方向的判断---左手定则。知道左手定则的内容，会用左手定则熟练地 判定安培力的方向，并会用它解答有关问题.
2、会用安培力公式F=BIL解答有关问题. 知道电流方向与 磁场方向平行时，电流受的安培力最小，等于零；电流方 向与磁场方向垂直时，电流受的安培力最大，等于BIL.
3、了解磁电式电流表的内部构造的原理。
（二）过程与方法
通过演示、分析、归纳、运用使学生理解安培力的方向 和大小的计算。培养学生的间想像能力。
（三）情感态度与价值观
使学生学会由个别事物的个性来认识一般事物的 共性的认识事物的一种重要的科学方法.并通过对 磁电式电流表的内部构造的原理了解，感受物理 知识之间的联系。

3.5运动电荷在磁场中受到的力

3.5运动电荷在磁场中受到的力

方向的判断： 左手定则
大小的计算： F BIL sin
2电流是如何形成的？
电流是由电荷的定向移动形成的 3、猜想:磁场是不是可能对运动电荷有 力的作用？
演示：阴极射线在磁场中的偏转
1 、没有磁场时，接通高压电源可以观 察到什么现象。
2、光束实质上是什么？ 3、若在电子束的路径上加磁场，可以 观察到什么现象？ 4、改变磁场的方向，通过观查从而判 断运动的电子在各个方向磁场中的受力 方向。
I=nqsv
F安＝ILB＝（nqsv）LB
总电荷数：nsL
f洛＝qVB
(适用条件：速度方向与磁场方向垂直)
如果通电导线不和磁场方向垂直，怎么办？
速度v与磁场B的方向夹角为θ时
F Bqv sin (为B与v的夹角）
1、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 [ CD ] 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。
四、洛伦兹力的特点
（1）、洛伦兹力的方向既垂直于磁场 方向，又垂直于速度方向，即垂直于 磁场和速度所组成的平面。
（2）、洛伦兹力对电荷不做功，即不 改变速度的大小，只改变速度的方向。
五、电视显像管的工作原理
五、电视显像管的工作原理
主要构造: 电子枪（阴极）、偏 转线圈、荧光屏等
【思考与讨论】
1.安培力是洛伦兹力的宏观表现． 2.洛伦兹力是安培力的微观本质
二、洛伦兹力的方向
推理：左手定则判断安培力方向，大量定
向移动电荷所受洛伦兹力宏观表现为安培 力，因此，可以用左手定则判定洛伦兹力 的方向．
实验验证：洛伦兹力的方向可以用左 手定则判定

人教版高中物理选修3-1《135_运动电荷在磁场中受到的力》课件(56张ppt)资料

人教版高中物理选修3-1《135_运动电荷在磁场中受到的力》课件(56张ppt)资料

F q v -q
F
v
如果是负电荷,我们应如何 判定洛伦兹力的方向?
（二）、洛伦兹力的方向
四指的方向
电流的方向
正电荷的运动方向 负电荷运动的反方向
训练巩固：试判断下图中的带电粒子 刚进入磁场时所受洛伦兹力的方向 F垂直于 纸面向外
B B
B v
F B
v
乙
v
丙
v
F
甲
丁
F垂直于 纸面向外
心得体会
1、以相同速度进入同一磁场的 正、 负电荷受到的洛伦兹力方向相反 2、洛伦兹力的方向 垂直于v和B组成的平面
F洛
B
v
（三）、洛伦兹力的大小
洛伦兹力大小可能会与哪些因素 有关? 当电荷运动方向跟磁场方向垂直时 洛伦兹力的大小跟三个因素相关:
1.磁感应强度B 2.电荷量q 3.电荷运动快慢v
（三）、洛伦兹力的大小
设有一段长为L，横 截面积为S的直导线， 单位体积内的自由电荷 数为n，每个自由电荷 的电荷量为q，自由电 荷定向移动的速率为v. 这段通电导线垂直磁场 方向放入磁感应强度为 B的匀强磁场中，求
（五）、电视显像管的工作原理
2、原理：应用电子束磁偏转的原理
课 堂 练 习
来自宇宙的质子流，以与地球表面垂直的 方向射向赤道上空的某一点，则这些质子在进 入地球周围的空间时，将( B )
A．竖直向下沿直线
射向地面
B．相对于预定地面
向东偏转
V
C．相对于预定点稍向西偏转
D．相对于预定点稍向北偏转
以正电荷为例
果 因
洛仑兹力
磁场对运动电荷的作用
F +
I
I
F
-

物理：3.5《磁场对运动电荷的作用力》基础知识讲解课件(新人教版选修3-1)

物理：3.5《磁场对运动电荷的作用力》基础知识讲解课件(新人教版选修3-1)

二、对洛伦兹力大小的理解 1．公式推导 ． 设导体内单位长度上自由电荷 数为n， 自由电荷的电荷量为q， 数为 ， 自由电荷的电荷量为 ， 定 向移动的速度为v， 设长度为L的导 向移动的速度为 ， 设长度为 的导 线中的自由电荷在t秒内全部通过截 线中的自由电荷在 秒内全部通过截 所示， 面 A， 如图 － 5－ 2所示 ， 设通过的 ， 如图3－ － 所示 电荷量为Q， 电荷量为 ， 图3－5－2 － －
图3－5－1 － － 2．磁场对运动电荷有力的作用，人们称这种力为 ．磁场对运动电荷有力的作用， 洛伦兹力 ．
二、洛伦兹力的方向和大小 1．洛伦兹力的方向 ． 可以用左手定则判定：伸开左手， 使拇指与其余 可以用左手定则判定 ： 伸开左手 ， 四个手指垂直，并且都与手掌在同一个平面内，让磁感 四个手指垂直，并且都与手掌在同一个平面内， 线从掌心 进入， 运动的方向， 进入，并使四指指向 正电荷 运动的方向 ，
一、洛伦兹力 1．演示实验：电子射线管发出的电子束，如图甲 ．演示实验：电子射线管发出的电子束， 中的径迹是 一条直线 ． 把电子射线管放在蹄形磁铁的 磁场中，如图 － － 乙中电子束的径迹向 磁场中，如图3－5－1乙中电子束的径迹向 下 发生了偏 若调换磁铁南北极的位置， 转 ， 若调换磁铁南北极的位置 ， 则电子束的径迹会向 上 偏转． 偏转．
三、带电粒子在复合场中的直线运动 1．复合场一般包括重力场、电场和磁场三种场的 ．复合场一般包括重力场、 任意两种场复合或三种场复合． 任意两种场复合或三种场复合． 2．带电粒子在复合场中运动的分析方法和思路 ． (1)正确进行受力分析， 除重力 、 弹力 、 摩擦力外 正确进行受力分析，除重力、弹力、 正确进行受力分析 要特别注意电场力和洛伦兹力的分析． 要特别注意电场力和洛伦兹力的分析． (2)确定带电粒子的运动状态， 注意运动情况和受 确定带电粒子的运动状态， 确定带电粒子的运动状态 力情况的结合． 力情况的结合．

3.5 运动电荷在磁场中受到的力 课件(人教版选修3-1)

3.5 运动电荷在磁场中受到的力 课件(人教版选修3-1)

• 【跟踪发散】 1－1：一初速度为零的质 子(质量m＝1.67×10－27 kg，电荷量q＝ 1.6×10－19 C)，经过电压为1 880 V的电场 加速后，垂直进入磁感应强度为5.0×10－4 T的匀强磁场中，质子所受洛伦兹力多大？
解析： 2Uq 5 ＝ 6.0 × 10 m/s m
1 2 在加速电场中，由动能定理得 Uq＝ mv 故质 2
• (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．
• 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是正确的． • 答案： D
(1)速度选择器
• 3．洛伦兹力在现代科技中的应用
略不计，运动方向相同而速率不同的正粒 子组成的粒子束射入相互正交的匀强电场和匀强磁场所组成的 场区中，已知电场强度为 E，磁感应强度为 B，方向垂直于纸 面向里，若粒子运动轨迹不发生偏折(重力不计)，必须满足平 E E 衡条件：qBv＝qE，故 v＝B，这样就把满足 v＝B的粒子从速 度选择器中选择出来了．
• (2)磁流体发电机 • 目前世界上正在研究的一种新型发电机叫 磁流体发电机，它可以把气体的内能直接 转化为电能，如右图表示出了它的发电原 理：将一束等离子体(即高温下电离的气体， 含有大量带正电和带负电的微粒．而从整 体上来说是呈电中性)喷射入磁场，磁场中 有两块金属板A、B，则高速射入的离子在 洛伦兹力的作用下向A、B两板聚集，使两 板间产生电势差，若平行金属板间距为d， 匀强磁场的磁感应强度为B，等离子体流速 为v，气体从一侧面垂直磁场射入板间，不 计气体电阻，外电路电阻为R，则两板间最

3.5运动电荷在磁场中受到的力

3.5运动电荷在磁场中受到的力
11
12
二、洛伦兹力的方向 ——左手定则
磁场穿过掌心
四指指向
电流
大拇指指向
安培力
磁场
磁场穿过掌心
定向移动 的电荷
洛伦兹力
大拇指指向
正电荷的运动方向 负电荷运动反方向
四个手指怎 么摆放？
13
14
从左手定则可知，v与B方向垂直 时，F洛、B、v的方向两两垂直
F洛 B
v
15
若B和 v 的方向不垂直，F的方 向又如何确定？你能总结一下 F、B、v三者之间的关系吗？
8
观察现象：没有加磁场时，电子束的径迹如 何?加了磁场后，电子束的运动径迹发生怎样的 变化？
9
现象：没有加磁场时，电子束的径迹是直线；加了 磁场后，电子束的运动径迹发生了弯曲。
10
一、洛伦兹力
荷兰物理学家 洛伦兹 (Lorentz， 1853—1928)
——运动电荷在磁场中 受到的作用力。
荷兰物理学家，他 是电子论的创始人、相 对论中洛伦兹变换的建 立者，并因在原子物理 中的重要贡献（塞曼效 应）获得第二届（1902 年）诺贝尔物理学奖。 被爱因斯坦称为“我们 时代最伟大，最高尚的 人”。
F洛

F安 N

B(nqvS)L nSL

qvB
(v B)
20
三、洛伦兹力的大小
电荷量为q的粒子以速度v运动时，如果速 度方向与磁感应强度方向垂直，那么粒子所受 的洛伦兹力为
F洛 qvB (v垂直B)
问题:若带电粒子不垂直射入磁场, 粒子受到的洛伦兹力又如何呢?
21
v2 v1
22
三、洛伦兹力的大小
当运动电荷的速度v方向与磁感应强度B方 向的夹角为θ，电荷所受的洛伦兹力大小为

《磁场对运动电荷的作用力》精品课件

《磁场对运动电荷的作用力》精品课件

B2
F Bqv sin (为B与v的夹角）
洛伦兹力与安培力的关系：
1.安培力是洛伦兹力的集体表现，洛伦兹力是安 培力微观表现。
2.大小关系：F安＝NF洛（N是导体中运动的电荷数）
3.方向关系：F安与F洛方向相同 4.F安与F洛本质都是磁场对运动电荷的作用力
洛伦兹力和电场力的区别：
1.电荷在电场中一定受到电场力的作用，与其运动状态无 关；而电荷在磁场中不一定受到磁场力作用，只有相对于 磁场运动且运动方向与磁场方向不平行的电荷才受磁场力 作用。
质量m=0.1×10-3kg的小物块，带有电量为 q=5×104C的正电荷，放在斜面上，斜面的倾角α=30°，物块与 斜面间的动摩擦因数μ=0.4。设整个斜面放在匀强磁场中， B=0.5T，方向如图，若斜面足够长，问： （1）物块下滑时，能达到的最大速率为多少？ （2）如果将磁场反向，其他条件不变，物块下滑时将发 生什么情况？
练一练： 试判断各图中带电粒子受洛伦兹力的方向，或带电粒 子的电性、或带点粒子的运动方向。
v f v
v f v
洛伦兹力方向 垂直纸ห้องสมุดไป่ตู้向里
洛伦兹力方向 垂直纸面向外
三、洛伦兹力的大小
试判断下图中的带电粒子刚进入磁场时所受的洛伦兹力 的情况如何？
类比：我们知
道：当电流方 向跟磁场方向 平行时安培力 等于0 。
实验表明：磁场越强（磁感强度越 大）、电荷量越大、运动速度越快， 电荷受到的洛伦兹力越大；
可见:当电荷运动方向跟磁场方向垂直时洛伦兹力的大小跟 三个因素相关：磁感应强度B 电荷量q 电荷运动快慢 v
总结：洛仑兹力：f=qVB
(V垂直B）
［想一想］若此电子不垂直射入磁场， 电子受到的洛伦兹力又如何呢 ？

高中物理 第3章 第5节 运动电荷在磁场中受到的力课件

高中物理 第3章 第5节 运动电荷在磁场中受到的力课件

滑到底端时的速度将(A)
栏
目
A．大于v B．小于v C．等于v D．不能确定
链 接
解析：若在空间加上一个垂直纸面向外的磁场，在物体向下滑
时，将受到一个垂直斜面向上的洛伦兹力，使得斜面与物体间的弹
栏
力比未加磁场时减小，则滑动摩擦力减小，滑到底端摩擦力对物体
目 链
接
所做的负功减小，则物体滑到底端时的动能增大，速率增大，故选
大小计算公式计算洛伦兹力的大小，根据牛顿定律列出向心力来源
和大小的表达式．
栏
(3)分两种情况讨论周期与磁场方向的关系．
目
链
解析：在未加磁场时，根据牛顿第二定律和库仑定律得：
kQq r2
接
＝mr
4π2 T20
.在加磁场时，根据牛顿第二定律、库仑定律和洛伦兹力公
式(左手定则)得：若磁场指向纸里：kQr2q－qvB＝mr4Tπ21 2，T1＞T0；
若磁场指向纸外：kQr2q＋qvB＝m4Tπ22 2r，T2＜T0，故选AD.
答案：AD
点评：本题考查库仑定律、牛顿定律、向心力大小计算公式、
栏 目
链
洛伦兹力的大小和方向，是一道综合性较强的好题．
接
►变式训练
1．如图所示，一个带正电荷的物体从粗糙斜面顶端滑到斜面
底端时的速度为v.若在空间加上一个垂直纸面向外的磁场，则物体
二、多音字
1．组词辨析法
(1)横一蛮横横．．（（
目 链
接
使电子束偏转后打到荧光屏上发光的，故A、D对．示波器的示波管
的工作原理是利用了电场对电子束的偏转工作的，故B错．液晶显
示器是利用了液晶的特性显示信息，故C错．
题型一 洛仑兹力的方向和大小

《运动电荷在磁场中受到的力》ppt课件

《运动电荷在磁场中受到的力》ppt课件

...
无外加磁场时，阴极射线管中电子束的运动轨迹为直线
1/11/2020
...
外加蹄形磁铁时，阴极射线管中电子束运动轨迹发生弯曲 交换磁铁N、S极，电子束的偏转方向与之前相反 换用两个蹄形磁铁时，电子束的偏转角度增大
1/11/2020
一、洛伦兹力
...
1. 磁场对运动电荷有力的作用， 这个 力叫做洛仑兹力。 2. 洛伦兹力与安培力的关系： 安培力是洛伦兹力的宏观表现； 洛伦兹力是安培力的微观本质。
v
q U
4. 摆长为 L 的单摆在匀强磁场中摆动，摆.动. .中摆线始终
绷紧，若摆球带正电，电量为 q，质量为 m，磁感应强 度为 B，细绳与竖直方向的夹角为 α 。当小球从如图所 示的位置摆到最低处时，摆线上拉力 T 多大？
α
解析:摆球在运动中洛伦兹力不做功，由动能定.理. .得：
mgL( 1cosα ) = v=
二、洛伦兹力的方向 ─ 左手. . .定则
1. 伸开左手，使拇指与其余四指 垂直，并且都与手掌在同一平面 内，让磁感线垂直穿过手心，若 四指指向正电荷运动的方向，那 么拇指所指的方向就是正电荷所 受洛伦兹力的方向。
2. 若四指指向负电荷运动的反 方向，那么拇指所指的方向就是 负电荷所受洛伦兹力的方向。
解析：由动能定理：qU = 则质子所受洛伦慈力 F = qvB = qB = 6.4 × N 。
...
1. 关于安培力和洛伦兹力，下列说法正确的是( BD )
A. 安培力和洛伦兹力是性质完全不同的两种力 B. 安培力和洛伦兹力，其本质都是磁场对运动电荷的作用 力 C. 安培力和洛伦兹力，二者是等价的 D. 安培力对通电导体能做功，但洛伦兹力对运动电荷不能 做功

人教版高中物理选修31：第三章 3.5 运动电荷在磁场中受到的力 课件

人教版高中物理选修31：第三章 3.5 运动电荷在磁场中受到的力 课件

二、洛伦兹力与电场力的比较
评
是带电粒子在两种不同的场中受到的力，反映了磁场和
电场的力的性质，但这两种力的区别也是十分明显的。
洛伦兹力
电场力
作用 对象
仅在运动电荷的速度方向 带电粒子只要处在电场
与 B 不平行时，运动电荷才 中，一定受到电场力
受到洛伦兹力
F＝qvBsinθ，方向与 B 垂
大Байду номын сангаас、
F＝qE，F 的方向与 E
2．原理 (1)电子枪__发__射_电__子_____。 (2)电子束在磁场中__偏__转__。 (3)荧光屏被电子束撞击发光。 3．扫描：在偏转区的水平方向和竖直方向都有偏转磁场， 其方向、强弱都在_不__断__变__化___，使得电子束打在荧光屏上的 光点从上向下、从左向右不断移动。 4．偏转线圈：使电子束偏转的磁场是由两 __对__线__圈__产生的。
第三章：磁场
§3.5 运动电荷在磁场中受到的力
★复习：
导
◆.磁场对电流有力的作用 ------(安培力FA)
◆.电荷的定向移动形成 ------(电流I)
I
分析:我们已经知道磁场对电流有力的作用， 那么磁场对运动电荷有力的作用吗？
导
1.通过实验，观察阴极射线在磁场中的偏转，认识 洛伦兹力。
2.会判断洛伦兹力的方向，会计算洛伦兹力的大小。 3.了解电子束的磁偏转原理以及在科学技术中的应
例2.电子以速率V0垂直进入磁感应强度为B的匀强磁 场中，则（ AC ）
A、磁场对电子的作用力始终不做功 B、磁场对电子的作用力始终不变 C、电子的动能始终不变 D、电子的动量始终不变
例3.如图所示，一个质量为m，电荷量为q的
B

高中物理 第三章 磁场 3.5 运动电荷在磁场中受到的力课件41高二选修31物理课件

高中物理 第三章 磁场 3.5 运动电荷在磁场中受到的力课件41高二选修31物理课件
这段通电导线垂直磁场方向放入磁感应强度
为B的匀强磁场中，求
(1)电流强度I。 (2)通电导线所受的安培力。 (3)这段导线内的自由电荷数。 (4)每个电荷所受的洛伦兹力。
2021/12/9
第十一页，共十八页。
洛伦兹力：F=qvB （v垂直(chuízhí)B）
［问题］若此电子不垂直射入(shèrù)磁场，电子 受到的洛伦兹力又如何呢?
V
B1
B2
F B q v s in (为 B 与 v 的 夹 角 ）
2021/12/9
第十二页，共十八页。
注意 ： (zhùyì) 1、当粒子运动方向与磁感应强度垂直时
（v┴B） f = qvB
当粒子运动方向与磁感应强度方向平行时
（v∥B） f=0
2、洛伦兹力所引起的带电粒子运动的方向 总是与洛伦兹力的方向相垂直的，所以
No 此电子不垂直射入磁场，电子。（v∥B） f=0。2、洛伦兹力所引起的带电粒子运动的方向。
总是(zǒnɡ shì)与洛伦兹力的方向相垂直的，所以。它对运动的带电粒子总是(zǒnɡ shì)不做功的。 4.F安与F洛本质都是磁场对运动电荷的作用力。阴极射线将（ ）
Image
12/9/2021
第十八页，共十八页。
二、洛伦兹力的方向(fāngxiàng)——左手定则
f
v
1、若定向移动的电荷为正电荷， 则四指指向正电荷运动的方向，让磁
感线垂直穿入手心，拇指(mǔzhǐ)所指的 方向就是正电荷所受洛伦兹力的方向。
v f
2021/12/9
2、若为负电荷，则四指指向负电 荷运动的反方向(fāngxiàng)，磁感线垂 直穿入手心，那么拇指所指的方向 就是负电荷所受洛伦兹力的方向。

运动电荷在磁场中受到的力ppt课件

运动电荷在磁场中受到的力ppt课件

速率为v.这段通电导线垂
v
直磁场方向放入磁感应强
度为B的匀强磁场中，求
v
洛伦兹力
(1)通电导线中的电流 I nqvS
(2)通电导线所受的安培力
F安BILB(nq)vLS
(3)这段导线内的自由电荷数
NnSL
v
(4)每个电荷所受的洛伦兹力
Iv
F洛FN 安B(nnqS)vLLSqvBF
v v
三、洛伦兹力大小
欣赏“极光”
解释“极光”现 象
宇宙射线
地磁场
地磁场改变宇宙射线中带电粒子 的运动方向——保护作用
FL × × ×
×××
V
×××
+ FL
V
V
FL=0
V
FL=0
2：为了研究某种放射源发出的未知射线， 物理探究者把放射源置于匀强磁场中，射
线分裂成a、b、c三束，请分析三束射线的
电性。
【知识应用】：
3.（书98页第三题）在如图所示的平行板器件中，电 场强度E和磁感应强度B相互垂直。具有不同水平速度 的带电粒子射入后发生偏转的情况不同。这种装置能 把具有某一特定速度的粒子选择出来，所以叫做速度 选择器。
3、洛伦兹力大小： F洛=qVBsinθ V⊥B F洛=qVB V∥B F洛= 0
4、特点：洛伦兹力只改变力的方向，不改变 力的大小，洛伦兹力对运动电荷不做功
课堂练习:
1、下列各图中带电粒子刚刚进入磁场，试判断
这时粒子所受洛伦兹力的方向
F×L × ×
+× ×V× + V
+V
+V
×××
FL
垂直纸面向外 垂直纸面向里
试证明：带电粒子具 有速度 v E 时，才
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课堂练习:
1、下列各图中带电粒子刚刚进入磁场，试判断 这时粒子所受洛伦兹力的方向
FL ×
× ×
× ×V×
× × ×
+
+
V
FL
+ +
V
+
V
V
垂直纸面向外 垂直纸面向里
FL
× × ×
FL
V
× × ×
× × ×
V
V
FL=0
FL=0
2：为了研究某种放射源发出的未知射线， 物理探究者把放射源置于匀强磁场中，射 线分裂成a、b、c三束，请分析三束射线的 电性。
（2）若A、B两板相距为 d，板间的磁场按匀强磁 场处理，磁感应强度为B ，等离子体以速度v沿垂 直于B的方向射入磁场， 该发电机的电动势是多 大？(提示：复习第二章 第二节电动势的有关知 识。)
N
S
四、电视显像管的工作原理
1、要是电子打在A点，偏转磁场 应该沿什么方向？ 垂直纸面向外 2、要是电子打在B点，偏转磁场 应该沿什么方向？ 垂直纸面向里 3、要是电子打从A点向B点逐渐移动，偏转磁场应 该怎样变化？ 先垂直纸面向外并逐渐减小， 然后垂直纸面向里并逐渐增大。
V2 V1
三、洛伦兹力大小
1. F洛=qVB 2.F洛= 0
( V⊥B） ( V∥B）
3.当V与B成一角度θ时
F洛=qVBsinθ
（1）洛伦兹力方向与带电粒子的运动方向有什么关系？ 洛伦兹力方向与带电粒子运动方向垂直 F⊥v
思考与讨论
F⊥B （2）洛伦兹力带电粒子运动的速度有什么影响？ 只改变粒子速度的方向，不改变粒子速度的大小
【知识应用】：
3.（书98页第三题）在如图所示的平行板器件中，电 场强度E和磁感应强度B相互垂直。具有不同水平速度 的带电粒子射入后发生偏转的情况不同。这种装置能 把具有某一特定速度的粒子选择出来，所以叫做速度 选择器。 试证明：带电粒子具 有速度 v E 时，才
B
×××× v ××××
速度选Байду номын сангаас器
（3）洛伦兹力对带电粒子做的功是多少？ 由于洛伦兹力方向始终与带电粒子运动方向垂直，
所以洛伦兹力对运动电荷不做功
小 结
1、洛伦兹力：磁场对运动电荷的作用力 安培力是洛伦兹力的宏观表现 2、洛伦兹力的方向：左手定则 F⊥v F⊥B 3、洛伦兹力大小： F洛=qVBsinθ V⊥B F洛=qVB V∥B F洛 = 0 4、特点：洛伦兹力只改变力的方向，不改变 力的大小，洛伦兹力对运动电荷不做功
F
v
v F
实验验证：
下图中电子束的偏转方向？
N S
1
S N
实验事实证明左手定则适用于洛伦兹力方向的判定。
课堂训练
判断下列粒子进入磁场时所受的洛伦兹力的方向
－q
竖直向上
竖直向上
垂直纸面向外
垂直纸面向内
三、洛伦兹力的大小
洛伦兹力大小可能会与哪些因素 有关? 当电荷运动方向跟磁场方向垂直时 洛伦兹力的大小跟三个因素相关:
3.5运动电荷在磁场中受到的力
知识回顾
判断下列图中安培力的方向：
F F
电流是如何形成的？
导体中的电流是由电荷的定向移动产生的
磁场对通电导线（电流）有力的作用，而电流是电 荷的定向运动形成的，由此你会想到了什么？
磁场可能对运动电荷有力的作用。
实验验证 演示：阴极射线在磁场中的偏转
狭缝
荧光板
阴极
电子束
阳极
当电子射线管的周围不存在磁场时，
电子的运动轨迹是直线
当电子射线管的周围存在磁场时， 电子的运动轨迹是曲线
结论
磁场对运动电荷有力的作用
一、洛伦兹力
1、运动电荷在磁场中受到的 力称为洛伦兹力. 2.洛伦兹力与安培力的关系： 安培力是洛伦兹力的宏观表现。 洛伦兹力是安培力的微观本质。
洛伦兹，荷兰物理学 家，首先提出磁场对 运动电荷有作用力的 观点。 洛伦兹创立了 经典电子论，提出了 洛伦兹变换公式， 1902年与其学生塞曼 共同获得诺贝尔物理 学奖。为纪念洛伦兹 的卓著功勋，荷兰政 府决定从1945年起， 把他的生日定为“洛 伦兹节”。 洛伦兹（1853—1928）
能沿着图示虚线路径 通过这个速度选择器。
4、（书98页第4题）如图所示，磁流体发电机是一项新兴技术， 它可以把物体的内能直接转化为电能。平行金属板A、B之间有一 个很强的磁场，将一束等离子体（即高温下电离的气体，含有大 量正、负带电粒子）喷入磁场，A、B两板间便产生电压。如果把A、 B和用电器连接，A、B就是一个直流电源的两个电极。 （1）图中A、B板哪一个是发电机的正极。
关机的短暂时间荧幕中心为什么有亮点？
形成等效电容
欣赏“极光”
欣赏“极光”
欣赏“极光”
欣赏“极光”
欣赏“极光”
欣赏“极光”
欣赏“极光”
欣赏“极光”
欣赏“极光”
解释“极光”现 象
地磁场
宇宙射线
地磁场改变宇宙射线中带电粒子 的运动方向——保护作用
思考
洛仑兹力F洛的方向如何确定？ 猜想：能不能用左手定则来判定？ 推理：我们曾经用左手定则判定安培力的方向。 大量定向移动电荷所受洛伦兹力宏观表现为安培力， 因此，可以用左手定则判定洛伦兹力的方向。
二.洛伦兹力的方向----左手定则
1、伸开左手，使大拇指和其余四 指垂直且处于同一平面内，把手 放入磁场中，让磁感线穿入手心， 使四指指向正电荷运动的方向， 那么拇指所指的方向就使正电荷 所受洛伦兹力的方向。 2、 如果运动的是负电荷，则四 指指向负电荷运动的反方向， 那么拇指所指的方向就是负电 荷所受洛伦兹力的方向。
nqvS
F安 BIL B(nqvS) L
(3)这段导线内的自由电荷数
N nSL
(4)每个电荷所受的洛伦兹力
v
I v
F
F安 B(nqvS) L F洛 qvB N nSL
v
v
三、洛伦兹力大小
1. F洛=qVB 2.F洛= 0
( V⊥B） ( V∥B）
3.当V与B成一角度θ时
1.磁感应强度B 2.电荷量q 3.电荷运动快慢v
三、洛伦兹力的大小
设有一段长为L，横截 面积为S的直导线，单位 体积内的自由电荷数为n， 每个自由电荷的电荷量为 q，自由电荷定向移动的 速率为v.这段通电导线垂 直磁场方向放入磁感应强 度为B的匀强磁场中，求 洛伦兹力
v
v
v v
(1)通电导线中的电流 I (2)通电导线所受的安培力