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1.2磁場對運動電荷的作用力——高中物理人教版選擇性必修第二冊課件(共23張PPT)

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1.2磁場對運動電荷的作用力——高中物理人教版選擇性必修第二冊課件(共23張PPT)

資源簡介

(共23張PPT)
1、安培力的定義:
磁場對通電導線的作用力
方向:
左手定則
大小:
2、運用左手定則判斷安培力的方向
I
I
F
F
F=BILsinθ
運動電荷在磁場中會受到作用力嗎?
I
推理與猜想
【推理與猜想】
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。所以磁場對電流的安培力就是磁場對運動電荷的作用力的宏觀表現。即:
1.安培力是洛倫茲力的宏觀表現.
2.洛倫茲力是安培力的微觀本質。
【推理與猜想】
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。所以磁場對運動電荷的有作用力。
1.沒有磁場時,接通高壓電源可以觀察到什么現象
2.光束實質上是什么?
3.若在電子束的路徑上加磁場,可以觀察到什么現象?
4.改變磁場的方向,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
演示:陰極射線在磁場中的偏轉
洛倫茲(1853—1928)
洛倫茲是荷蘭物理學家、數學家,1853年7月18日生于阿納姆。洛倫茲創立了經典電子論,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”。
磁場對運動電荷的作用力叫做
洛倫茲力
I
F
左手定則
安培力的方向是怎樣判定的?
洛倫茲力的方向是怎樣判定的?
左手定則
理論推導
實驗驗證
猜想正確
v
v
1、 伸開左手,使大拇指和其余四指垂直且處于同一平面內,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
2、若四指指向負電荷運動的反方向,那么拇指所指的方向就是負電荷所受洛倫茲力的方向

f
v
v
B
v


垂直紙面向外
 試判斷帶電粒子剛進入磁場時所受的洛倫茲力的方向
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.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
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
f
v
洛倫茲力方向
垂直紙面向里
洛倫茲力方向
垂直紙面向外
v
f
B
v
B
B1
B2
B
v
思考與討論
1、洛倫茲力的方向與帶電粒子的運動方向有什么關系?
2、洛倫茲力對帶電粒子做的功是多少?
3、洛倫茲力對帶電粒子運動的速度有什么影響?
洛倫茲力的特點:
(1)、洛倫茲力的方向既垂直于磁場方向,又垂直于速度方向,即垂直于磁場和速度所組成的平面。
(2)、洛倫茲力對電荷不做功,即不改變速度的大小,只改變速度的方向。
設有一段長為L,橫截面積為S的直導線,單位體積內的自由電荷數為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
(2)通電導線所受的安培力
(1)電流強度I
I=nqsv
(3)這段導線內的自由電荷數
F安=ILB=(nqsv)LB
(4)每個電荷所受的洛倫茲力
總電荷數:nsL
F洛=qVB
電子不垂直射入磁場,受到的洛倫茲力又如何呢 ?
F=qvBsinθ
V
B1
B2
F=qvB
v0
當帶電粒子的運動方向與磁場方向平行時,洛倫茲力最小F=0
I
F
洛侖茲力與安培力有什么關系呢?
思考與討論
2.大小關系:F安=NF洛(N是導體中運動的電荷數)
3.方向關系:左手定則
4.F安與F洛本質都是磁場對運動電荷的作用力
1.安培力是洛倫茲力的宏觀表現,洛倫茲力是安培力微觀表現
1、電子以初速度V垂直進入磁感應強度為B的勻強磁場中,則(     )
A.磁場對電子的作用力始終不變.
B.磁場對電子的作用力始終不做功
C.電子的速度始終不變.
D.電子的動能始終不變
B、D
2、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 ( )
CD
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。
比較電場和磁場對電荷的作用力
1.
電荷在電場中一定要受到電場力的作用.
電荷在磁場中不一定要受到洛倫茲力力的作用.
2.
電場力的大小F=qE
洛倫茲力的大小F=qvB
3.
電場力方向與電場方向平行
4.
洛倫茲力方向與磁場方向垂直
電場力對運動的電荷不一定做功.
洛倫茲力對運動的電荷一定不做功
原理:應用電子束磁偏轉的道理
四、電視顯像管的工作原理
四、電視顯像管的工作原理
︹ 思 考 與 討 論 ︺
原理:應用電子束磁偏轉的道理
四、電視顯像管的工作原理
在圖所示的平行板之間,電場強度E和磁 感應強度B相互垂直,具有不同水平速度的帶 電粒子射入后發生偏轉的情況不同。這種裝置 能把具有某一特定速度的粒子選擇出來,所以
叫做速度選擇器.若帶正電粒子入射速度
則下列說法正確的是( )
[課堂練習]
+ + + + + + + + + + + +
- - - - - - - - - - - -
B
E
+q

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