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5. 磁场对运动电荷的作用力

5. 磁场对运动电荷的作用力. 第三章 磁场. （ 1 ）知道什么是洛伦兹力； （ 2 ）利用左手定则判断洛伦兹力的方向； （ 3 ）知道洛伦兹力大小的推理过程； （ 4 ）掌握垂直进入磁场方向的带电粒子， 受洛伦兹力大小的计算； （ 5 ）理解洛伦兹力对电荷不做功； （ 6 ）了解电视机显像管的工作原理。. 演示：用阴极射线管研究磁场对运动电荷的作用. 电子射线管的原理：从阴极发射出来电子，在阴阳两极间的高压作用下，使电子加速，形成电子束，轰击到长条形的荧光屏上激发出荧光，可以显示电子束的运动轨迹。. 阴极射线管. 结果 :.

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5. 磁场对运动电荷的作用力

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Presentation Transcript

  1. 5. 磁场对运动电荷的作用力 第三章 磁场

  2. （1）知道什么是洛伦兹力； （2）利用左手定则判断洛伦兹力的方向； （3）知道洛伦兹力大小的推理过程； （4）掌握垂直进入磁场方向的带电粒子， 受洛伦兹力大小的计算； （5）理解洛伦兹力对电荷不做功； （6）了解电视机显像管的工作原理。

  3. 演示：用阴极射线管研究磁场对运动电荷的作用 电子射线管的原理：从阴极发射出来电子，在阴阳两极间的高压作用下，使电子加速，形成电子束，轰击到长条形的荧光屏上激发出荧光，可以显示电子束的运动轨迹。 阴极射线管

  4. 结果:

  5. v B B v 一、洛伦兹力的方向： 1、洛伦兹力：磁场对运动电荷的作用力。 通电导线在磁场中所受安培力实际是洛伦兹力的宏观表现。 2、方向判断：左手定则

  6. 左手定则：伸开左手，使大拇指跟其余四个手指垂直，并且都和手掌在一个平面内，让磁感线垂直穿入手心，并使伸开的四指指向正电荷运动的方向，那么，大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。左手定则：伸开左手，使大拇指跟其余四个手指垂直，并且都和手掌在一个平面内，让磁感线垂直穿入手心，并使伸开的四指指向正电荷运动的方向，那么，大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。 如果运动的是负电荷，则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。

  7. 例题1、试判断下图中所示的带电粒子刚进入磁场时所受的洛伦兹力的方向。例题1、试判断下图中所示的带电粒子刚进入磁场时所受的洛伦兹力的方向。 甲 乙 丙 丁 （1）洛仑兹力F一定和B、V决定的平面垂直。 （2）洛仑兹力只改变速度的方向而不改变其大小。 （3）洛伦兹力永远不做功。

  8. 二、洛伦兹力的大小： （1）当v平行于B时： F=0 （2）当v垂直于B时： F=qvB 推导： 设有一段长度为L的通电导线，横截面积为S，单位体积内含有的自由电荷数为n，每个自由电荷的带电量为q，定向移动的平均速率为V， 因为I＝nVSq，安培力F安=BIL可看作每个运动电荷所受的洛伦兹力的合力。运动电荷总数为nLS。 所以：nLSF=BnVSqL 洛仑兹力：F=qVB (V垂直B）

  9. 公式F=qVB中， q、v、 B的含义。 q：带电粒子所带电量的绝对值。 v：带电粒子运动的速率。 B：磁场磁感应强度的大小。 当V与B成θ时,应如何分析? F=qVB是电荷的速度方向与B垂直得出的，，若电荷q的速度与B不垂直,可对v进行分解为垂直分量和平行量，代入垂直分量进行计算。（平行分量f=0） F=qVBsinθ

  10. 例2. 如图所示，运动电荷电量为q=2×10-8C，电性图中标明，运动速度v=4×103m／s，匀强磁场磁感应强度为B=0.5T，求电荷受到的洛仑兹力的大小和方向

  11. 例3. 如图所示，某一带电粒子垂直射入一个垂直纸面向外的匀强磁场，并经过P点，试判断带电粒子的电性。

  12. 例4.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。 CD

  13. 2、电视显像管的工作原理 学生阅读教材相关内容，思考并回答问题。电子束是怎样实现偏转的？ 问题1:要是电子打在A点，偏转磁场应该沿什么方向？ 问题2:要是电子打在B点，偏转磁场应该沿什么方向？ 问题3:要是电子打从A点向B点逐渐移动，偏转磁场应该怎样变化？ 答：1、要是电子打在A点，偏转磁场应该垂直纸面向外. 2、要是电子打在B点，偏转磁场应该垂直纸面向里. 3、要是电子打从A点向B点逐渐移动，偏转磁场应该先垂直纸面向外并逐渐减小，然后垂直纸面向里并逐渐增大。

  14. 电子打在荧光屏上只能有一个亮点，为什么整个荧光屏都能发光？学生阅读教材，进一步了解显像管的工作过程。 例5.如图所示，匀强磁场方向水平向里，匀强电场方向竖直向下，有一正离子恰能沿直线从左向右水平飞越此区域。则（ ） BD A.若电子从右向左飞入，电子也沿直线运动 B.若电子从右向左飞入，电子将向上偏转 C.若电子从右向左飞入，电子将向下偏转 D.若电子从左向右飞入，电子也沿直线运动

  15. 小结:本节课我们学习了洛仑兹力的概念、左手定则和公式F=qvB及其成立条件小结:本节课我们学习了洛仑兹力的概念、左手定则和公式F=qvB及其成立条件 作业：1、完成P98 练习2、3 、4

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