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(共21張PPT)
梁寧 內蒙古師范大學
第4節：磁場對運動電荷的作用力——洛倫茲力
人教版(2019年)高中物理選擇性必修第二冊
第一章 安培力和洛倫茲力
物理也瘋狂
目錄
洛倫茲力的方向
洛倫茲力的大小
電子束的磁偏轉
01.
02.
03.
新課引入
新課引入
極光是夜空中絢爛的光影，根據地理位置的不同，可分為北極光和南極光。地球的極光由太陽風引起，當太陽風到達地球時，其中的高能帶電粒子流在地球磁場作用下，會沿著磁力線的方向到達兩極，從而顯現燦爛美麗的光輝。
新課引入
F
v
F
v
觀察電子束在磁場中的偏轉
新課引入
現象：
1.在電子的運動過程中施加磁場，電子束做曲線運動；
2.改變磁場方向，受力方向也發生改變。
結論：電子束受到磁場的力的作用，徑跡發生了彎曲。
運動電荷在磁場中受到的力稱為洛倫茲力
洛倫茲力的方向
01.
磁感線
四 指
大拇指
穿過手心
正電荷運動方向
安培力方向
左手定則
洛倫茲力的方向
01.
例題1
—
V
—
V
判斷下面圖中運動電荷受到的洛倫茲力的方向
洛倫茲力的方向
01.
例題2
試判斷下列圖中各帶電粒子所受洛倫茲力的方向、或帶電粒子的電性、或帶電粒子的運動方向。
v
F洛
F洛
B
垂直于紙面向里運動
B
+
v
B
F洛=0
洛倫茲力的大小
02.
安培力與洛倫茲力的關系
安培力是洛倫茲力的宏觀體現，洛倫茲力是安培力的微觀描述。
如何由安培力的表達式推導出洛倫茲力的表達式
洛倫茲力的大小
02.
導體所受的安培力：F=BIL
將電流的微觀表達式代入安培力的公式
I 的微觀表達式：I=nqsv
這段導體中含有的自由電荷數：N=nLs
F安與F洛本質都是磁場對運動電荷的作用力。
L= N qvB
洛倫茲力的大小
02.
條件：電荷運動的方向與磁場方向垂直
（v⊥B）
單位：F洛為N，q為C，v為m/s，B為T
v
B
F
+
F洛＝qvB
洛倫茲力的大小
02.
為B和v之間的夾角
v
B11
B
┴
v
v
v11
┴
問題：若帶電粒子不垂直射入磁場，電子受到的洛倫茲力
洛倫茲力的大小
02.
洛倫茲力對電荷不做功
只改變電荷的運動方向
不改變電荷的速度大小
洛倫茲力不做功
電子束的磁偏轉
03.
帶電粒子在磁場中是受到洛倫茲力的作用，其實帶電粒子在勻強磁場中做勻速圓周運動，因此粒子發生了偏轉。
顯像管電視機中就應用了電子束磁偏轉的原理。
電子束的磁偏轉
03.
顯像管中有一個電子槍，工作時它能發射高速電子撞擊熒光屏，就能發光。一束電子打在熒光屏上只能使一個點發光，要使整個熒光屏發光，就要靠磁場來使電子束偏轉了。
電子束的磁偏轉
03.
從圖中可以看出，沒有磁場時電子束打在熒光屏正中的O點。為使電子束偏轉，由安裝在管頸的偏轉線圈產生偏轉磁場。
1.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.要使電子束打在B點，磁場應該沿什么方向？
3.要使電子束打在熒光屏上的位置由B點逐漸
向A點移動，偏轉磁場應該怎樣變化？
垂直紙面向外
垂直紙面向里
先垂直紙面向外并逐漸減小,后垂直紙面向里并逐漸增大.
電子束的磁偏轉
03.
電子束在熒光屏上掃描一行之后，迅速返回（虛線），再做下一行掃描，直到熒光屏的下端,叫做一場，電視機中每秒要進行50場掃描，由于人的“視覺暫留”，我們感到整個熒光屏都在發光．
例題精選
例題1
【參考答案】B
關于安培力和洛倫茲力，下面說法正確的是（ ）
A．洛倫茲力和安培力是性質完全不同的兩種力
B．安培力和洛倫茲力，其本質都是磁場對運動電荷的作用力
C．安培力和洛倫茲力，二者是等價的
D．安培力對通電導體能做功，洛倫茲力對運動電荷也可以做功
例題精選
例題2
【參考答案】AB
（多選）如圖所示，導線中帶電粒子的定向運動形成了電流。電荷定向運動時所受洛倫茲力的矢量和，在宏觀上表現為導線所受的安培力。下面的分析正確的是（ ）
A．洛倫茲力和安培力是性質相同的兩種力
B．洛倫茲力的方向、粒子運動方向和磁場方向不一定相互垂直
C．粒子在只受到洛倫茲力作用時動能會減少
D．帶電粒子在勻強磁場中做勻速圓周運動時，其運動半徑與帶電粒子的比荷無關
本節內容到此結束!

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