人教版高二物理選修3-1第三章第五節(jié)磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷的作用力ppt課件

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3.5《磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷 的作用力》,1,復(fù)習(xí)回顧,方向：,運(yùn)用左手定則判斷安培力的方向,安培力:,1、磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)線的作用力,θ為B和I 之間的夾角,大?。?F,F,左手定則,2,2、通電導(dǎo)線中的電流是怎樣形成的呢?,【思考】:既然磁場(chǎng)對(duì)電流有力的作用,而電流是由電荷的定向移動(dòng)形成的.那么磁場(chǎng)是否對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷也有作用力呢?,電荷的定向移動(dòng)形成的,復(fù)習(xí)回顧,3,電子射線管的原理： 從陰極發(fā)射出來(lái)電子，在陰陽(yáng)兩極間的高壓作用下，使電子加速，形成電子束，轟擊到長(zhǎng)條形的熒光屏上激發(fā)出熒光，可以顯示電子束的運(yùn)動(dòng)軌跡。,實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象： 在沒(méi)有外磁場(chǎng)時(shí)，電子束沿直線運(yùn)動(dòng)，將蹄形磁鐵靠近陰極射線管，發(fā)現(xiàn)電子束運(yùn)動(dòng)軌跡發(fā)生了彎曲。,結(jié)論：磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷有作用。,讓事實(shí)說(shuō)話,4,運(yùn)動(dòng)電荷在磁場(chǎng)中受到的作用力叫做洛倫茲力,安培力是洛倫茲力的宏觀表現(xiàn),洛倫茲力是安培力的微觀本質(zhì),磁場(chǎng)對(duì)電流有安培力的作用,而電流是由電荷定向運(yùn)動(dòng)形成的,且磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷有洛倫茲力的作用.所以磁場(chǎng)對(duì)電流的安培力就是磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷的洛倫茲力的宏觀表現(xiàn),一、洛倫茲力,為什么磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)線有作用力？,5,如果是負(fù)電荷,我們應(yīng)如何判定洛倫茲力的方向?,二、洛倫茲力的方向,左手定則：伸開(kāi)左手,使大拇指和其余四指垂直且處于同一平面內(nèi),把手放入磁場(chǎng)中,讓磁感線垂直穿過(guò)手心,若四指指向正電荷運(yùn)動(dòng)的方向,那么拇指所指的方向就使正電荷所受洛倫茲力的方向,F,F,6,F,F,B,B,Ｆ垂直于紙面向外,Ｆ垂直于紙面向外,1、以相同速度進(jìn)入同一磁場(chǎng)的正、負(fù)電荷 受到的洛倫茲力方向相反,2、洛倫茲力的方向垂直于v和B組成的平面,甲,乙,丙,丁,訓(xùn)練加固：試判斷下圖中的帶電粒子剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)所受的洛倫茲力的方向,心得體會(huì),7,,I,F,（1）通電導(dǎo)線中的電流 （2）通電導(dǎo)線所受的安培力 （3）這段導(dǎo)線內(nèi)的自由電荷數(shù) （4）每個(gè)電荷所受的洛倫茲力,設(shè)有一段長(zhǎng)為L(zhǎng)，橫截面積為S的直導(dǎo)線，單位體積內(nèi)的自由電荷數(shù)為n，每個(gè)自由電荷的電荷量為q，自由電荷定向移動(dòng)的速率為v。這段通電導(dǎo)線垂直磁場(chǎng)方向放入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，求,三、洛倫茲力大小,8,電荷量為q的粒子以速度v運(yùn)動(dòng)時(shí),如果速度方向與磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直,那么粒子所受的洛倫茲力為,(v垂直B）,問(wèn)題:若帶電粒子不垂直射入磁場(chǎng),電子受到的洛倫茲力又如何呢?,B,θ為B和v 之間的夾角,三、洛倫茲力大小,9,當(dāng)運(yùn)動(dòng)電荷的速度v方向與磁感應(yīng)強(qiáng)度B方向的夾角為θ，電荷所受的洛倫茲力大小為,上式中各量的單位： F洛為N，q為C，v為m/s，B為T(mén),三、洛倫茲力大小,10,1.帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)，洛倫茲力對(duì)帶電粒子是否做功？,2.帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)受洛倫茲力.而帶電粒子在電場(chǎng)中受電場(chǎng)力.那么洛倫茲力與電場(chǎng)力有何區(qū)別？,11,洛倫茲力的方向既垂直于磁場(chǎng),又垂直于速度, 即垂直于v和B所組成的平面,2.洛倫茲力只改變速度的方向, 不改變速度的大小,3.洛倫茲力對(duì)電荷不做功,12,電荷在電場(chǎng)中一定受到電場(chǎng)力的作用，與其運(yùn)動(dòng)狀態(tài)無(wú)關(guān)；而電荷在磁場(chǎng)中不一定受到磁場(chǎng)力作用，只有相對(duì)于磁場(chǎng)運(yùn)動(dòng)且運(yùn)動(dòng)方向與磁場(chǎng)方向不平行的電荷才受磁場(chǎng)力作用。,2.大?。篎電＝Eq,F洛=Bqvsinθ。,3.電荷所受電場(chǎng)力方向總是平行于電場(chǎng)線的切線方向；而電荷所受磁場(chǎng)力的方向總是既垂直于磁場(chǎng)方向，又垂直于運(yùn)動(dòng)方向。,4.電場(chǎng)力要對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷做功（電荷在等勢(shì)面上運(yùn)動(dòng)除外）；而電荷在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)，磁場(chǎng)力一定不會(huì)對(duì)電荷做功。,13,主要構(gòu)造:,電子槍（陰極）、偏轉(zhuǎn)線圈、 熒光屏等,四、電視顯像管的工作原理,1.若要使電子束在水平方向偏離中心,打在熒光屏上的A點(diǎn),偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)應(yīng)該沿什么方向?,2.若要使電子束打在Ｂ點(diǎn),磁場(chǎng)應(yīng)該沿什么方向?,3.若要使電子束打在熒光屏上的位置由B逐漸向A點(diǎn)移動(dòng),偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)應(yīng)該怎樣變化?,【思考與討論】,14,原理：,應(yīng)用電子束磁偏轉(zhuǎn)的道理,四、電視顯像管的工作原理,15,