运动电荷在磁场中受到的力演示文稿第一页，共二十六页。（优选）运动电荷在磁场中受到的力.第二页，共二十六页。电视机，是我们家里常见的家用电器，有的叫显像管电视，有的叫液晶电视。那么显像管电视机是如何工作的呢？这节课我们就来认识下。第三页，共二十六页。1.判断安培力的方向II2.安培力大小的一般计算方法FFF=ILBsinθ知识回顾第四页，共二十六页。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，由此你想到了什么？磁场可能对运动电荷有力的作用。导体中的电流是由电荷的定向移动产生的电流是如何形成的？第五页，共二十六页。实验现象在没有外磁场时，电子束沿直线运动，将磁铁靠近阴极射线管，发现电子束运动轨迹发生了弯曲。实验结论磁场对运动电荷有力的作用。通过观看视频，阴极射线在磁场中的偏转演示实验，使学生了解微观粒子在磁场中受到力的作用。第六页，共二十六页。洛伦兹力的方向1.实验探究：磁场对运动电荷是否有力的作用（1）探究过程无外加磁场时，阴极射线管中电子束的运动轨迹为直线第七页，共二十六页。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第八页，共二十六页。洛伦兹（1853─1928）一、洛伦兹力2.洛伦兹力与安培力的关系：1.磁场对运动电荷有力的作用，这个力叫做洛仑兹力。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。安培力洛仑兹力磁场对电流的作用磁场对运动电荷的作用因果微观原因宏观表现第九页，共二十六页。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。验证：尝试不同方向的磁场对电子束的不同影响，判断运动的电子束在各种方向的磁场中的受力方向。洛仑兹力F洛的方向如何确定？第十页，共二十六页。v1.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。F洛F洛二、洛伦兹力的方向─左手定则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。v*第十一页，共二十六页。BvF洛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．洛伦兹力的方向既垂直于磁场，又垂直于速度，即垂直于v和B所组成的平面。第十二页，共二十六页。思考1.判断下列说法的正误（1）洛伦兹力方向一定与电荷的运动方向垂直，磁场方向也一定与电荷的运动方向垂直。（）（2）运动电荷在某处不受洛伦兹力的作用，则该处的磁感应强度一定为0。（）（3）如果把＋q改为－q，且速度反向，则洛伦兹力的方向不变。（）第十三页，共二十六页。例1.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。FFF垂直于纸面向外F垂直于纸面向外vBvBvBvB第十四页，共二十六页。如果带电粒子射入匀强磁场时（不计粒子重力），初速度v0跟磁感强度B的方向平行，粒子将做什么运动？以初速度v0做匀速直线运动试判断：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？v0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。当带电粒子的运动方向与磁场方向平行时，洛伦兹力最小──F洛=0。第十五页，共二十六页。(v⊥B)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当v∥B时，F洛=0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?第十六页，共二十六页。v2v1vθF洛=qvBsinθ(θ为B与v的夹角)第十七页，共二十六页。安培力是洛伦兹力的宏观表现，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。洛伦兹力与安培力的关系第十八页，共二十六页。例2.一初速度为零的质子（质量m=1.67×kg，电荷量q=1.6×C），经过电压为3340V的电场加速后，垂直进入磁场感应强度为5.0×T的匀强磁场中，质子所受洛仑磁力为多大？ 解析：由动能定理：qU=则质子所受洛伦慈力F=qvB=qB=6.4×N。 第十九页，共二十六页。1.关于安培力和洛伦兹力，下列说法正确的是()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BD第二十页，共二十六页。四、电视显像管的工作原理显像管的介绍原理：电子束在磁场中偏转。主要构造:电子枪（阴极）、偏转线圈、荧光屏等。第二十一页，共二十六页。电子束从最上一行到扫描到最后一行叫做一场。电视中每秒要进行50场扫描，因为人眼的“视觉暂留”，所以我们会感觉整个荧光屏都在发光。电视显像管发射电子，在加速电场中被加速后进入偏转磁场。在偏转磁场作用下，电子束在荧光屏上扫描。电子束在荧光屏上扫描一行后，迅速返回(如图中虚线所示)，再做下一行扫描，直到荧光屏的下端。第二十二页，共二十六页。1.洛伦兹力：运动电荷在磁场中受到的作用力。安培力是洛伦兹力的宏观表现2.洛伦兹力方向的判断：左手定则。F⊥v、B所在的平面；负电荷的方向与正电荷的相反3.洛伦兹力的大小：F=qvBsinθ（θ为B与v的夹角）4.电视显像管的工作原理第二十三页，共二十六页。1.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。vF洛vv洛伦兹力方向垂直纸面向里洛伦兹力方向垂直纸面向外vF洛第二十四页，共二十六页。BC2.下列说法中正确的是（ ）A.磁场方向、电荷运动方向、洛仑兹力方向三者总是互相垂直的B.洛仑兹力方向一定既垂直于磁场方向，又垂直于电荷运动方向C.电荷运动方向与磁场方向可能垂直，也可能不垂直，但洛仑兹力方向一定与磁场方向和运动方向都垂直D.根据电荷运动方向和洛仑兹力方向，一定能确定磁场方向第二十五页，共二十六页。3.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（ ）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CDUqv第二十六页，共二十六页。
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