1、3.5 运动电荷在磁场中受到的力,知识回顾,判断下列图中安培力的方向：,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,真空阴极射线管,实验：用阴极射线管研究磁场对运动电荷的作用。,实验验证,当电子射线管的周围不存在磁场时，,电子的运动轨迹是直线,当电子射线管的周围存在磁场时，,电子的运动轨迹是曲线,磁场对运动电荷有力的作用,结论,洛伦兹力,1、定义：运动电荷在磁场中受到的力称为洛伦兹力.,2.,安培力是洛伦兹力的宏观表现。洛伦兹力是安培力的微观本质。,演示,安培力,洛仑兹力,磁场对电流
2、的作用,磁场对运动电荷的作用,因,果,微观原因,宏观表现,洛伦兹（18531928）,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，1902年与其学生塞曼共同获得诺贝尔物理学奖。为纪念洛伦兹的卓著功勋，荷兰政府决定从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,3.洛伦兹力的方向-左手定则,1、伸开左手，使大拇指和其余四指垂直且处于同一平面
3、内，把手放入磁场中，让磁感线穿入手心，使四指指向正电荷运动的方向，那么拇指所指的方向就使正电荷所受洛伦兹力的方向。,2、 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。(3个要素： B的方向，电荷的电性，V的方向 ),1,实验演示,下列各图中带电粒子刚刚进入磁场，试判断这时粒子所受洛伦兹力的方向, ,V,垂直纸面向外,垂直纸面向外,f洛=0,f洛=0,课堂练习:,f洛,4.洛伦兹力的大小,洛伦兹力大小可能会与哪些因素有关?,(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,设有一段长为
4、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，求洛伦兹力,电荷量为q的粒子以速度v运动时,如果速度方向与磁感应强度方向垂直,那么粒子所受的洛伦兹力大小为,(vB),若带电粒子不垂直射入磁场, 粒子受到的洛伦兹力又如何呢?,B,v,F,V2,V1,v 与B的夹角为,4.洛伦兹力的大小,分解B或V,5.洛伦兹力的特点,1. 2. f洛只改变V的方向，不改变V的大小 3. f洛 永不做功。,显像管的工作原理,1、电子束是怎样实现偏转的？,思考与讨论 课本97 (俯视图）,2、在图2.
5、43中，如图所示 （1）要是电子打在A点，偏转磁场应该沿什么方向？（2）要是电子打在B点，偏转磁场应该沿什么方向？（3）要是电子束打在荧光屏上的位置由中心O逐渐向A点移动，偏转磁场应该怎样变化？,3、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能？,小结,1、洛伦兹力：运动电荷在磁场中受到的作用力,安培力是洛伦兹力的宏观表现,2、洛伦兹力方向的判断：,左手定则,f洛V， f洛B ， f洛 V、B 所在的平面 负电荷的方向与正电荷的相反,3、洛伦兹力的大小：,1.为了研究某种放射源发出的未知射线，物理探究者把放射源置于匀强磁场中，射线分裂成a、b、c三束，请分析三束射线的电性。,【知
6、识应用】：,试证明：带电粒子具有速度 时，才能沿着图示虚线路径通过这个速度选择器。,v,2、（书98页第三题）在如图所示的平行板器件中，电场强度E和磁感应强度B相互垂直。具有不同水平速度的带电粒子射入后发生偏转的情况不同。这种装置能把具有某一特定速度的粒子选择出来，所以叫做速度选择器。,（2）若A、B两板相距为d，板间的磁场按匀强磁场处理，磁感应强度为B，等离子体以速度v沿垂直于B的方向射入磁场，该发电机的电动势是多大？(提示：复习第二章第二节电动势的有关知识。),3、（书98页第4题）如图所示，磁流体发电机是一项新兴技术，它可以把物体的内能直接转化为电能。平行金属板A、B之间有一个很强的磁场，将一束等离子体（即高温下电离的气体，含有大量正、负带电粒子）喷入磁场，A、B两板间便产生电压。如果把A、B和用电器连接，A、B就是一个直流电源的两个电极。 （1）图中A、B板哪一个是发电机的正极。,N,S,N,S,N,S,N,S,五、电视显像管的工作原理,绕有绝缘的通电导线的铁环，电流方向如图所示，若有一电子束以垂直于纸面向里的速度从O点射入，则电子的运动轨迹？,向右偏转,向左偏转,向下偏转,向上偏转,练习4：图中所示为电视机显像管中电子束偏转的示意图。磁环上的偏转线圈通以图示方向的电流时，沿轴线向纸内射入的电子束的偏转方向是：（ ） A向上； B向下 C向左； D向右,C,
