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歡迎進(jìn)入物理課堂 第五節(jié)磁場對運(yùn)動電荷的作用力 第三章磁場 回顧復(fù)習(xí) 1 安培力的定義 磁場對通電導(dǎo)線的作用力 方向的判斷 左手定則 大小的計算 2 電流是如何形成的 3 猜想 磁場是不是可能對運(yùn)動電荷有力的作用 電流是由電荷的定向移動形成的 一 探究洛倫茲力的方向 安培力是磁場對電流的作用力 電流是電荷的定向移動形成的 洛倫茲力是磁場對運(yùn)動電荷的作用力 1 安培力是洛倫茲力的宏觀表現(xiàn) 2 洛倫茲力是安培力的微觀本質(zhì) 洛倫茲力的方向可以用左手定則判定 實(shí)驗驗證 理論推導(dǎo) 推理與猜想 磁場對運(yùn)動電荷的作用力叫做洛倫茲力 洛倫茲力 二 洛倫茲力的方向 左手定則 1 伸開左手 使大拇指和其余四指垂直且處于同一平面內(nèi) 把手放入磁場中 讓磁感線垂直穿過手心 若四指指向正電荷運(yùn)動的方向 那么拇指所指的方向就使正電荷所受洛倫茲力的方向 2 若四指指向負(fù)電荷運(yùn)動的反方向 那么拇指所指的方向就是負(fù)電荷所受洛倫茲力的方向 垂直紙面向外 試判斷下圖中的帶電粒子剛進(jìn)入磁場時所受的洛倫茲力的方向 1 可見 以相同速度進(jìn)入同一磁場的正負(fù)電荷受到的洛倫茲力方向相反 2 安培力方向由左手定則判斷 我們知道安培力的方向既垂直于磁場方向 又垂直于電流方向 同樣也用左手定則判斷洛倫茲力f的方向也既垂直于磁場B的方向又垂直于電荷運(yùn)動速度v的方向 練一練 試判斷各圖中帶電粒子受洛倫茲力的方向 或帶電粒子的電性 或帶點(diǎn)粒子的運(yùn)動方向 洛倫茲力方向垂直紙面向里 洛倫茲力方向垂直紙面向外 三 探究洛倫茲力的表達(dá)式 設(shè)有一段長為L 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 每個自由電荷的電荷量為q 自由電荷定向移動的速率為v 這段通電導(dǎo)線垂直磁場方向放入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中 求 1 電流強(qiáng)度I 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 每個電荷所受的洛倫茲力 如果通電導(dǎo)線不和磁場方向垂直 怎么辦 適用條件 速度方向與磁場方向垂直 速度v與磁場B的方向夾角為 時 I nqsv F安 ILB nqsv LB 總電荷數(shù) nsL f洛 VB 1 當(dāng)一帶正電q的粒子以速度v沿螺線管中軸線進(jìn)入該通電螺線管 若不計重力 則 A 帶電粒子速度大小改變 B 帶電粒子速度方向改變 C 帶電粒子速度大小不變 D 帶電粒子速度方向不變 CD 四 洛倫茲力的特點(diǎn) 1 洛倫茲力的方向既垂直于磁場方向 又垂直于速度方向 即垂直于磁場和速度所組成的平面 2 洛倫茲力對電荷不做功 即不改變速度的大小 只改變速度的方向 五 電視顯像管的工作原理 主要構(gòu)造 電子槍 陰極 偏轉(zhuǎn)線圈 熒光屏等 思考與討論 1 若要使電子束在水平方向偏離中心 打在熒光屏上的 點(diǎn) 偏轉(zhuǎn)磁場應(yīng)該沿什么方向 2 若要使電子束打在 點(diǎn) 磁場應(yīng)該沿什么方向 3 若要使電子束打在熒光屏上的位置由 逐漸向 點(diǎn)移動 偏轉(zhuǎn)磁場應(yīng)該怎樣變化 原理 應(yīng)用電子束磁偏轉(zhuǎn)的道理 小結(jié) 洛倫茲力的方向 洛倫茲力的大小 洛倫茲力的特點(diǎn) 電視顯像管的工作原理 同學(xué)們 來學(xué)校和回家的路上要注意安全 同學(xué)們 來學(xué)校和回家的路上要注意安全