运动电荷在磁场中受到的力省赛一等奖-完整版课件.ppt

1、第三章 磁 场 35 运动电荷在磁场中受到的力BBB=02 T，导线长L=，I=2A。求：导线所受的安培力大小？电流方向和磁场方向平行，导线不受安培力F=0F=BIL=F/IFIF安培力的方向呢？用左手定则来判断知识回顾磁场对通电导线（电流）有力的作用，而电流是电荷的定向运动形成的，由此你会想到了什么？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 从阴极发射出来的电子，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。磁场对运动电荷有作用力 洛伦兹力与安培力有什么联系吗？安培力是作用在运动电荷上的洛伦兹力的宏观表现

2、。带电粒子受到的洛伦兹力的方向如何判断呢？vNS左手定则左手定则F判断洛伦兹力的方向二二vFvFBB思维提升：洛伦兹力的方向垂直于v和B组成的平面B F洛v甲乙例1试判断下图中的带电粒子刚进入磁场时所受的洛伦兹力的方向 Bv垂直于纸面向外垂直于纸面向外Bv丙丁例2 如图所示,带电粒子刚刚进入磁场,下列对带电粒子所受洛伦兹力方向的判断,正确的是 B判断洛伦兹力方向的易错点1注意电荷的正、负,尤其是判断负电荷所受洛伦兹力的方向时,四指应指向负电荷运动的反方向2注意洛伦兹力的方向一定垂直于B和v所决定的平面3当v与B的方向平行时,电荷受到的洛伦兹力为零思考与讨论（1）洛伦兹力方向与带电粒子的运动方向

3、有什么关系？（2）洛伦兹力对带电粒子运动的速度有什么影响？（3）洛伦兹力对带电粒子做的功是多少？F vF B洛伦兹力方向与带电粒子运动方向垂直只改变粒子速度的方向，不改变粒子速度的大小由于洛伦兹力方向始终与带电粒子运动方向垂直，所以洛伦兹力对运动电荷不做功三洛伦兹力的特点 1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3由于洛伦兹力方向始终与带电粒子运动方向垂直，所以洛伦兹力对运动电荷不做功2洛伦兹力对电荷不做功，只改变速度的方向，不改变速度的大小vvvv一段长为L，横截面积为S的直导线，单位体积内的自由电荷数为n，每个自由电荷的电荷量为q，的匀强磁场中，求洛伦兹力的表

4、达式四、洛伦兹力的大小1通电导线中的电流2通电导线所受的安培力3这段导线内的自由电荷数4每个电荷所受的洛伦兹力IFvvvvFB(nq S)LF=q BNnSL安洛vvnSLN I=nq SvF=BIL=B(nq S)L安vLv0四、洛伦兹力的大小vqB匀速圆周运动 1 F洛=qvB vB）2 F洛=0 vB）3 当v与B成一角度时呢？四、洛伦兹力的大小v2v1vF洛=qvBsin 安培力是洛伦兹力的宏观表现，洛伦兹力是安培力微观成因。2 2大小关系：F F安NFNF洛（N N是导体中运动的电荷数）3 3方向关系：F F安与F F洛方向相同洛本质都是磁场对运动电荷的作用力五洛伦兹力与安培力的关系

5、例3带电量为q的粒子，在匀强磁场中运动，下面说法正确的是（）A、只要速度大小相同，所受的洛伦兹力就相同B、如果把q改为q，且速度反向大小不变，则所受的洛伦兹力大小、方向均不变C、只要带电粒子在磁场中运动，就一定受洛伦兹力作用D、带电粒子受洛伦兹力小，则该磁场的磁感应强度小B例4、一长直螺线管通有交流电，一个电子以速度v沿着螺线管的轴线射入管内，则电子在管内的运动情况是：A、匀加速运动 B、匀减速运动 C、匀速直线运动 D、在螺线管内来回往复运动C4洛伦兹力与静电力的比较对应力对应力内容内容项目项目洛伦兹力洛伦兹力静电力静电力性质性质磁场对在其中运动的电磁场对在其中运动的电荷的作用力荷的作用力电

6、场对放入其中的电荷的电场对放入其中的电荷的作用力作用力产生条件产生条件v00且且v不与不与B平行平行电荷处在电场中电荷处在电场中F0大小大小F=qvB (vB)F=qE方向方向满足左手定则满足左手定则FB,Fv与电场方向相同与电场方向相同(正电荷正电荷)或相反或相反(负电荷负电荷)六 洛伦兹力和电场力的区别做功情况做功情况不做功不做功可能做正功、负功可能做正功、负功,也可能也可能不做功不做功作用效果作用效果只改变电荷运动的速度只改变电荷运动的速度方向方向,不改变速度大小不改变速度大小既可以改变电荷运动的速既可以改变电荷运动的速度大小度大小,也可以改变电荷运也可以改变电荷运动的方向动的方向 电视

7、显像管应用了电子束在磁场中的偏转原理。电子束射向荧光屏就能发光，一束电子束只能使荧光屏上的一个点发光，而通过偏转线圈中磁场的偏转就可以使整个荧光屏发光。四、显像管的工作原理 1、要是电子打在A点，偏转磁场应该沿什么方向？垂直纸面向外2、要是电子打在B点，偏转磁场应该沿什么方向？垂直纸面向里3、要是电子打从A点向B点逐渐移动，偏转磁场应该怎样变化？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。电视显像管中的扫描 在电视显像管的偏转区中存在水平方向和竖直方向强弱和方向都在不断变化的偏转磁场，因此电子枪发出的电子束在荧光屏上的发光点不断移动，对图像进行扫描，扫描的路线如图所示，从a开始，逐行

8、进行，直到b，且每秒要进行50场扫描，结果，我们就感觉到荧光屏上整个都发光了。多选如图所示,匀强磁场的磁感应强度为B,带电粒子的速率为v,带电荷量为q,下列带电粒子所受洛伦兹力的大小和方向正确的是 ADAD:运动电荷在磁场中受到洛伦兹力的作用,运动方向会发生偏转,这一点对地球上的生命来说具有十分重要的意义从太阳和其他星体发射出的高能粒子流称为宇宙射线,在射向地球时,由于地磁场的存在,改变了带电粒子的运动方向,对地球起到了保护作用如图所示为地磁场对宇宙射线作用的示意图现有来自宇宙的一束质子流,以与地球表面垂直的方向射向赤道上空的某一点,这质子流在进入地球周围的空间时将 A向西偏转B竖直向下沿直线

9、射向地面C向北偏转D向东偏转D 如图所示,一个带正电q的小带电体处于垂直纸面向里的匀强磁场中,磁感应强度为B,若小带电体的质量为m,为了使它对水平绝缘面正好无压力,应该 D 如图所示,b为带负电的小物块,a是一不带电的绝缘物块,a、b叠放于粗糙的水平地面上,地面上方有垂直纸面向里的匀强磁场,现用水平恒力F拉a物块,使a,b一起无相对滑动地向右加速运动,在加速运动阶段1a与地面间的摩擦力怎么变2a、b一起运动的加速度怎么变答案:1a与地面间的摩擦力增大 2a、b一起运动的加速度减小如图所示,表面粗糙的斜面固定于地面上,并处于方向垂直纸面向外、,带电荷量为Q的小滑块从斜面顶端由静止下滑在滑块下滑的

10、过程中,下列判断正确的是 A滑块受到的摩擦力不变的大小无关C滑块受到的洛伦兹力方向垂直斜面向下DB很大时,滑块可能静止于斜面上C洛伦兹力作用下的变加速运动问题1注意受力情况和运动情况的分析带电物体在磁场中速度变化时洛伦兹力的大小随之变化,并进一步导致压力、摩擦力的变化,物体在变力作用下将做变加速运动2注意临界状态的分析当洛伦兹力与另外其他力达到平衡时,物体将处于平衡状态,洛伦兹力不再变化;当洛伦兹力与另外其他力在某一方向上平衡时,由于速度仍在变化,则该平衡为瞬时平衡 两个完全相同的带等量的正电荷的小球a和b,从同一高度自由落下,分别穿过高度相同的水平方向的匀强电场和匀强磁场,如图所示,然后均落到地面上1设两球运动所用的总时间分别为ta,tb则=tbtbtbD条件不足,无法比较C2小球落地时的动能Ea与Eb相等吗