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第五节 研究洛仑兹力

第五节 研究洛仑兹力. 洛伦兹. 荷兰物理学家. H.A.Lorentz. （ 1853-1928 ）. 猜想：. 1 、磁场对电流有磁场力的作用， 而电流是电荷的定向移动 , 由此推理 , 你是否可以提出某种猜想 ? 你的想法是 __________________________________. 磁场对运动电荷也应该有作用力. 洛仑兹力的演示. 洛仑兹力方向如何判断？. 绚丽多彩的极光. 在地磁两极附近，由于磁感线与地面垂直，外层空间入射的带电粒子可直接射入高空大气层内，它们和空气分子的碰撞产生的辐射就形成了极光。. 2 ）极光.

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第五节 研究洛仑兹力

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Presentation Transcript

  1. 第五节 研究洛仑兹力 洛伦兹 荷兰物理学家 H.A.Lorentz （1853-1928）

  2. 猜想： • 1、磁场对电流有磁场力的作用，而电流是电荷的定向移动,由此推理,你是否可以提出某种猜想?你的想法是__________________________________ 磁场对运动电荷也应该有作用力

  3. 洛仑兹力的演示 洛仑兹力方向如何判断？

  4. 绚丽多彩的极光 在地磁两极附近，由于磁感线与地面垂直，外层空间入射的带电粒子可直接射入高空大气层内，它们和空气分子的碰撞产生的辐射就形成了极光。

  5. 2）极光 由于地磁场俘获带电粒子而出现的现象

  6. 绚丽多彩的极光 在地磁两极附近 由于磁感线与地面垂直 外层空间入射的带电粒子可直接射入高空大气层内 它们和空气分子的碰撞产生的辐射就形成了极光

  7. 进水 出水 发动机 B 电流 F B  电极 海水  I F 接发电机 3）磁流体船

  8. v B v v B B 一、洛仑兹力的方向 左手定则？ 洛仑兹力方向如何判断方法 方向关系： 1、f洛⊥v(一定) 2、 f洛⊥B (一定) 3. v与B不一定垂直 洛仑兹力对运动的电荷做功吗？为什么？ 不做功，因为洛仑兹力始终垂直于速度

  9. 二、洛仑兹力的大小 原理：安培力可以看作是大量运动电荷所受洛仑兹力的合力的宏观表现 n：单位体积内的 电荷数 S：导体截面积 v：电荷运动速度 q:电荷的电量 S 问题讨论： L LSn 1、在长L的体积内的电荷数为N=______,这些电荷完全通过截面积S的时间t=_______, L/v 2、通过导线的电流强度I=________长度为L的 导线所受的安培力F=_________ nqSv BnqSvL 3、电量为q,速度为v在垂直磁场(磁感应强度为B)中 运动受到的洛仑兹力f=_______ qvB

  10. ( ) 洛仑兹力大小： 若v∥B, f=0 三、洛仑兹力的应用———速度选择器 如右图,若已知两板间存在相互正交的匀强电场E与匀强磁场B，从粒子源出来的带正电的粒子速度水平向右,重力不计，(1)这个粒子受到那些力？(2)速度多大的粒子才能沿直线穿过场区? 离子源 f + + + + B V + S F电 E - - - - 解:粒子做匀速直线运动,F合=0, qvB=qE,

  11. 讨论1. 若该粒子的电量变了,以这样的速度能否沿直线穿过？ 离子源 + + + + F电 B V S f E - - - - 讨论2.负电荷以这样的速度能否沿直线穿过？ 练习:放射源发出的α粒子（氦原子核）经电压为U的加速电场加速后进入正交的匀强电场E和匀强磁场B中，磁场方向如图所示，发现离子正好做匀速直线运动，则电场方向为__________ B U E

  12. 练习:放射源发出的α粒子（氦原子核）经电压为U的加速电场加速后进入正交的匀强电场E和匀强磁场B中，电场和磁场方向如图所示，发现离子向下偏转，要使离子沿直线通过磁场，可以（ ） A．增大电场强度E B．增大磁感应强度B C．增大加速电压U D．减小加速电压U × × × × × × × × × B U E

  13. 课本89页4题:速率为5×106m/s的电子,垂直射入磁感应强度为0.20T的匀强磁场中,它受到的洛仑兹力是多少?课本89页4题:速率为5×106m/s的电子,垂直射入磁感应强度为0.20T的匀强磁场中,它受到的洛仑兹力是多少? 课本89页4题变形:速率为5×106m/s的电子,平行射入磁感应强度为0.20T的匀强磁场中,它受到的洛仑兹力是多少?

  14. 课本88页1题:下列说法正确的是:A.运动电荷在磁感应强度不为零的地方,一定受到洛仑兹力.课本88页1题:下列说法正确的是:A.运动电荷在磁感应强度不为零的地方,一定受到洛仑兹力. B.运动电荷在某处不受洛仑兹力作用,则该处的磁感应强度一定为零. C.洛仑兹力既不能改变带电粒子的动能,也不能改变带电粒子的速度 D.洛仑兹力对带电粒子不做功. 答案:D

  15. 课本88页2题:一个电子穿过某一空间而未发生偏转,则A.此空间一定不存在磁场.课本88页2题:一个电子穿过某一空间而未发生偏转,则A.此空间一定不存在磁场. B.此空间一定不存在电场. C.此空间可能只有匀强磁场,方向与电子速度垂直, D.此空间可能有相互正交的匀强磁场和匀强电场,它们的方向与电子速度垂直 答案:D

  16. 课本88页3题:试判断带电粒子受到的洛仑兹力的方向或带电粒子的运动方向课本88页3题:试判断带电粒子受到的洛仑兹力的方向或带电粒子的运动方向 f v f v B f v v v f B f洛垂直纸面向外

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