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3.5 磁场对运动电荷的作用力

3.5 磁场对运动电荷的作用力. 授课人：安师大附中 朱德松. （ 1 ）如图，判定安培力的方向. F. F. 安培力大小的计算：. F=BIL F=BIL sinθ. 提出问题： 1 、 电视显像管中的电子只是细细的一束，为什么能使整个屏幕发光？. 2 、从宇宙深处射来的带电粒子为什么只在地球的两极引起极光？. 探究 1 ：磁场对运动的电荷有力的作用吗？. 1 、洛伦兹力. （ 1 ）运动电荷在磁场中所受的力叫洛伦兹力 。. （ 2 ） 通电导线在磁场中所受安培力实际上是洛伦兹力的 宏观表现. 探究 2 ：怎样判定 洛伦兹力 的方向？.

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3.5 磁场对运动电荷的作用力

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Presentation Transcript

  1. 3.5 磁场对运动电荷的作用力 授课人：安师大附中 朱德松

  2. （1）如图，判定安培力的方向 F F 安培力大小的计算： F=BIL F=BILsinθ

  3. 提出问题： 1、电视显像管中的电子只是细细的一束，为什么能使整个屏幕发光？ 2、从宇宙深处射来的带电粒子为什么只在地球的两极引起极光？

  4. 探究1：磁场对运动的电荷有力的作用吗？ 1、洛伦兹力 （1）运动电荷在磁场中所受的力叫洛伦兹力。 （2）通电导线在磁场中所受安培力实际上是洛伦兹力的 宏观表现.

  5. 探究2：怎样判定洛伦兹力的方向？ 猜想：我们曾用左手定则判定安培力的方向，能不能用左手定则来判定洛伦兹力的方向呢？ 如图甲和乙 ： 分析： 1、判定安培力方向. 2、电流方向和电荷定向移动方向的关系. 3、F安的方向和洛伦兹力方向关系.

  6. 2．洛伦兹力方向的判断——左手定则 （1）左手定则： 伸开左手，使拇指和其余四个手指垂直，并且都与手掌在同一个平面内，让磁感线垂直穿入手心，并使四指指向正电荷运动的方向，那么拇指所指的方向就是运动的正电荷在磁场中所受洛伦兹力的方向。负电荷所受洛伦兹力的方向与正电荷受力的方向相反。

  7. （2）电荷运动方向、磁场方向、洛伦兹力方向的关系，如图所示：（2）电荷运动方向、磁场方向、洛伦兹力方向的关系，如图所示： 结论：F的方向既垂直于B的方向，又垂直于v的方向，即垂直于B与v所决定的平面。B与v可以垂直，也可以不垂直。

  8. 探究3：怎样求洛伦兹力的大小？ 1、洛伦兹力计算公式的理论推导： (1)在时间t内通过截面a的 粒子数为N=nvts， 电流I=Q/t=Nq/t=nvtsq/t=nsvq (2)长为vt的导线所受的安培力 F安=BIL=BIvt (3)每个粒子所受的洛仑兹力 F洛=F安/N= BIvt/nvts=Bnsvq/ns=Bqv

  9. 2.洛伦兹力的计算公式 ： （1）当粒子运动方向与磁感应强度方向垂直时（v┴B）F = qvB （2）当粒子运动方向与磁感应强度方向成θ角时F = qvBsinθ 以上两式各量的单位： F为牛（N），q为库仑（C），v为米/秒（m/s）, B为特斯拉（T） 思考与讨论： 洛伦兹力的方向与带电粒子的运动方向有什么关系？洛伦兹力对带电粒子运动的速度有什么影响？洛伦兹力对带电粒子做的功是多少？ 结论：洛伦兹力的方向总是与带电粒子的运动方向垂直，它不能改变带电粒子运动的速度大小，所以它对运动的带电粒子总是不做功。

  10. 探究3：怎样求洛伦兹力的大小？ 洛伦兹力的计算公式 ： （1）当粒子运动方向与磁感应强度方向垂直时（v┴B）F = qvB （2）当粒子运动方向与磁感应强度方向成θ角时F = qvBsinθ 以上两式各量的单位： F为牛（N），q为库仑（C），v为米/秒（m/s）, B为特斯拉（T） 思考与讨论： 洛伦兹力的方向与带电粒子的运动方向有什么关系？洛伦兹力对带电粒子运动的速度有什么影响？洛伦兹力对带电粒子做的功是多少？ 结论：洛伦兹力的方向总是与带电粒子的运动方向垂直，它不能改变带电粒子运动的速度大小，所以它对运动的带电粒子总是不做功。

  11. 1.显像管的工作原理 （1）构造 ： 由电子枪（阴极）、偏转线圈、荧光屏等组成 （2）原理 ： 应用电子束磁偏转的道理 思考与讨论： 1、要使电子束打在A点，偏转磁场应该沿什么方向？ 2、要使电子打束在B点，偏转磁场应该沿什么方向？ 3、要使电子打束从B点向A点逐渐移动，偏转磁场应该怎样变化？ 垂直纸面向外 垂直纸面向里 偏转磁场应该先垂直纸面向里并逐渐减小，然后垂直纸面向外并逐渐增大 （3）扫描 问题：什么是逐行扫描与隔行扫描？

  12. 2.关于极光现象 例题：从太阳或其他星体上放射出的宇宙射线中含有大量的高能带电粒子，这些高能粒子流到达地球会对地球上的生命带来危害，但是由于地球周围存在磁场，地磁场能改变宇宙射线中带电粒子的运动方向，对地球上的生命起到保护作用，如图所示。那么（ ）  A．地磁场对宇宙射线的阻挡 作用各处相同 B．地磁场对垂直射向地球表 面的宇宙射线的阻挡作用在南、 北两极最强，赤道附近最弱 C．地磁场对垂直射向地球表面 的宇宙射线的阻挡作用在南、北 两极最弱，赤道附近最强 D．地磁场会使向地球赤道平面射去的宇宙射线中的带电粒子向两极偏转

  13. 谢谢大家！ 2007年11月22日

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  15. 北极极光 南极极光 返回

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