1、美丽的极光,美丽的极光,美丽的极光,美丽的极光,美丽的极光,美丽的极光,美丽的极光是来自哪里？怎么样形成的？,运动电荷在磁场中受到的力,复习,前面我们学习了磁场对电流的作用力，下面思考两个问题：1.如图判定安培力的方向,复习,若已知B=4.010-2 T，导线长L=10 cm，I=1 A.求：导线所受的安培力大小？,解：F=BIL=410-2 T1 A0.1 m=410-3 N,复习,2.什么是电流？,电荷的定向移动形成电流.,磁场对通电导线有力的作用，电流是由 电荷的定向移动形成的，这个力可能是作用 在运动电荷上的，而安培力是作用在运动电 荷上的力的宏观表现.,磁场对运动电荷有力的作用吗？,
2、真空阴极射线管,实验探究,实验探究,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。,结论：磁场对运动电荷有力的作用,运动电荷在磁场中受到的作用力叫做洛伦兹力。,洛伦兹与洛伦兹力,洛伦兹，荷兰物理学家，首先提出磁场对运动电荷有作用力的观点。 洛伦兹创立了经典电子论，提出了洛伦兹变换公式，伦兹的卓著功勋，荷兰政府1902年与其学生塞曼共同获得诺贝尔物理学奖。为纪念洛决定从1945年起，把他的生日定为“洛伦兹节”。,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
3、定则判定洛伦兹力的方向。,洛仑兹力F洛的方向如何确定？,思考与讨论,左手定则：伸开左手，使大拇指跟其余四个手指垂直且处于同一平面内，把手放入磁场中，让磁感线从掌心进入，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电荷所受的洛伦兹力方向（1）对于正电荷四指指向正电荷的运动方向（2）对于负电荷四指指向负电荷运动的反方向,洛伦兹力方向判定方法：, ,V,垂直纸面向外,垂直纸面向里,FL=0,FL=0,课堂练习:,通电导线在磁场中所受的安培力就是洛伦兹力的宏观表现。 安培力：大量运动电荷的在磁场中受到的力 洛伦兹力：一个运动电荷在磁场中受到的力,磁场对运动电荷所产生的洛伦兹力与安培力有什么关
4、系？洛伦兹力的大小又与什么因素有关？,思考与讨论,思考与讨论,设有一段长为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，自由电荷定向移动的速率为v。这段通电导线垂直磁场方向放入磁感应强度为B的匀强磁场中，求（1）通电导线中的电流（微观表达式） （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,导线中的电流强度 I =,导线中的电荷的总个数为 N =,每个电荷受力为,nqSv,nSL,导线受安培力为 F安 =,BIL=BnqSvL,洛伦兹力大小,F洛=qVB ( VB ）,F洛= 0 ( VB ）,当V与B成一角度时,洛伦兹
5、力大小,B,v,F,V2,V1,F洛=qVBsin,F洛=qVB ( VB ）,F洛= 0 ( VB ）,当V与B成一角度时,洛伦兹力大小,F洛=qVBsin,课堂训练,电子的速率v=3106 m/s，垂直射入B=0.10 T的匀强磁场中，它受到的洛伦兹力是多大？,F洛=qvB=1.6010-1931060.10=4.810-14 N,解：由题意知v垂直B,由洛伦兹力公式得：,思考与讨论,（1）洛伦兹力方向与带电粒子的运动方向有什么关系？（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？,太阳喷射出的带电粒子（称太阳风）受地球磁场的作用而进入地球的两极地区，轰
6、击高层大气气体使其电离的彩色发光现象称为极光,前呼后应,课堂训练,1.电子以初速度V垂直进入磁感应强度为 B的匀强磁场中,则 ( )A.磁场对电子的作用力始终不变.B.磁场对电子的作用力始终不做功C.电子的速度始终不变.D.电子的动能始终不变,BD,2.关于带电粒子所受洛伦兹力F和磁感应强度B及粒子速度v三者之间的关系，下列说法中正确的( ),AF、B、v三者必定均保持垂直BF必定垂直于B、v，但B不一定垂直于vCB必定垂直于F、v，但F不一定垂直于vDv必定垂直于F、B，但F不一定垂直于B,B,B,B,F,洛伦兹力F与v、B三者之间的方向关系,3来自宇宙的质子流，以与地球表面垂直的方向射向赤道上空的某一点，则这些质子在进入地球周围的空间时，将_A竖直向下沿直线射向地面B相对于预定地面向东偏转C相对于预定地面向西偏转D相对于预定地面向北偏转,小 结,1、洛伦兹力：磁场对运动电荷的作用力安培力是洛伦兹力的宏观表现 2、洛伦兹力的方向：左手定则洛伦兹力始终与带电粒子速度方向垂直 、与磁感应强度方向垂直 。 3、洛伦兹力大小： F洛=qVBsinVB F洛=qVBVB F洛= 0 4、洛伦兹力对运动电荷不做功,F v F B,
