洛伦兹力课件

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高中物理《洛伦兹力》课件ppt

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带电粒子在磁场中的运动
洛伦兹力的方向与电荷的运动方向垂直,与磁场方向垂直且遵循 左手定则。假设一个带电荷的粒子,我们忽略它所受到的重力, 来画出它的受力分析图。
F
+
V
-Vቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
F
带电粒子在磁场中运动的特点
我们已经知道,洛伦兹力的方向始
终与粒子运动的速度垂直,与磁场
F
方向垂直,这个时候洛伦兹力对粒 子做功吗?
此时,洛伦兹力对带电粒子不做功。
+
V
洛伦兹力只改变粒子运动的方向,
但是不改变粒子运动的速度的大小。
影响洛伦兹力大小的因素
电荷在磁场中运动,受到的洛伦兹力与电荷的电荷量成正 比,与电荷的运动速度成正比,与磁场强度成正比。 当电荷运动方向与磁场方向平行时,电荷所受洛伦兹力为0。
静止的电荷在磁场中受到的洛伦兹力为0。
洛伦兹力
安培力 通电导线在磁场中受到的作用力
导线? 电流?
磁场对导线中电流的作用力。
电流是电荷的定向移动形成的。
磁场对定向移动的电荷的作用力。
阴极射线管
阴极射线管由阴极、阳极、 狭缝、背景板组成。管子已 经被抽成真空,在阴极和阳 极之间加有高电压,阴极发 射出来的电子会在高压作用 下形成电子束由阴极射向阳 极,这个过程我们可以通过 背景板的存在而观察到。
洛伦兹力

《洛伦兹力的应用》课件

《洛伦兹力的应用》课件

军事应用前景
电磁炮作为一种新型武器系统,具有射程 远、精度高、威力大等优点,在军事领域
具有广阔的应用前景。
提高命中精度
由于电磁力的作用,射出的粒子速度稳定 、方向准确,提高了打击目标的命中精度 。
技术挑战与限制
然而,电磁炮技术仍面临一些挑战和限制 ,如能源供应、设备冷却、射程限制等问 题,需要进一步研究和解决。
节能与环保
由于磁悬浮列车消除了摩擦阻力,因此其能耗大大降低, 对环境的影响也较小,是一种节能环保的交通方式。
推广与应用
随着技术的不断发展,磁悬浮列车的应用范围越来越广, 为人们的出行提供了更加便捷、高效的选择。
洛伦兹力在电磁炮中的应用
加速带电粒子
电磁炮利用洛伦兹力加速带电粒子,将它 们以极高的速度射出,实现远程打击目标
大小
洛伦兹力的大小与磁感应强度、电荷量、速度和磁感应强度与速度的夹 角有关。
03
作用
洛伦兹力对带电粒子不做功,只改变带电粒子的运动方向,因此是描述
带电粒子在磁场中运动状态的重要物理量。
洛伦兹力的大小
公式
$F = qvBsintheta$,其中$q$为带电 粒子的电荷量,$v$为带电粒子的速 度,$B$为磁感应强度,$theta$为速 度与磁感应强度的夹角。
02
洛伦兹力公式是电磁学中的基本 公式之一,它揭示了磁场对带电 粒子的作用规律,为经典物理学 的理论体系提供了重要的支撑。

《洛伦兹力的应用》课件

《洛伦兹力的应用》课件
1 广泛应用
同步加速器、磁共振成像、磁浮列车等领域都离不开洛伦兹力的应用。
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洛伦兹力的应用
1
同步加速器
电子在加速器中受到射频场和磁场的作用,实现加速和减速,产生高能束流。
2
磁共振成像
MRI利用原子核围绕磁矢量的洛伦兹力,实现对人体结构和功能的非侵入性检测。
3
磁浮列车
磁浮列车利用洛伦兹力悬浮在轨道上,通过磁场推动列车高速行驶。
总结
洛伦兹力是描述电荷在电磁场中运动时所受到的力。
《洛伦兹力的应用》PPT 课件
探索洛伦兹力在不同应用中的神奇效果。从同步加速器到磁共振成像,再到 磁浮列车,让我们一起揭开洛伦兹力的秘密。
什么是洛伦兹力?
洛伦兹力是描述电荷在电磁场中运动时所受到的力。
公式表达
洛伦兹力公式为 F = q(E + v × B)
物理意义
洛伦兹力决定了电荷运动轨迹和速度的变化。

研究洛伦兹力-PPT课件

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正极板的是氚核;③射出时动能最大的是质子;④
射出时动能最大的是氚核.以上说法正确的是
()
A.①②
B.②③
C.③④
D.①④
图3-5-2
【精讲精析】 质子、氘核、氚核质量数和电荷数 分别为H、H、H,由于它们的动能相同,故质子的 速度大于氘核速度,氚核速度小于氘核速度,而氘 核未发生偏转,则氚核偏向电场力方向,质子偏向 洛伦兹力方向,故选D. 【答案】 D 【方法总结】 带电粒子在电磁场中的运动,一定 要综合分析所受的电场力和洛伦兹力的情况,才能 作出正确的解答.
二、洛伦兹力与安培力的区别和联系
1.区别 (1)洛伦兹力是指单个运动的带电粒子所受到的磁场 力,而安培力是指通电直导线所受到的磁场力.
(2)洛伦兹力恒不做功,而安培力可以做功. 2.联系 (1)安培力是洛伦兹力的宏观表现,洛伦兹力是安培
力的微观解释.洛伦兹力和安培力在本质上都是运 动电荷在磁场中所受的磁场力.
第五节 研究洛伦兹力
课标定位 学习目标: 1.通过实验探究,感受磁场对运动电荷有力的作 用. 2.知道什么是洛伦兹力,会用左手定则判断洛 伦兹力的方向. 3.掌握洛伦兹力公式的推导过程.会用公式求 洛伦兹力. 重点难点:洛伦兹力方向判断及大小计算.
一、洛伦兹力的方向 1.洛伦兹力:荷兰物理学家洛伦兹于1895年发表了 磁场对_运_动__电__荷__的作用力公式,人们称这种力为洛 伦兹力. 2.阴极射线:在阴极射线管中,从阴极发射出来的 _电_子__束__称为阴极射线. 3.实验表明:当运动电荷的速度方向与磁场方向平 行时,运动电荷受到的洛伦兹力为_零__._当运动电荷 的速度方向与磁场方向垂直时,运动电荷受到的洛伦 兹力的方向既与磁场方向垂_直___,又与速度方垂向直.

1-2洛伦兹力课件(32张PPT)

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高中物理 选择性必修第二册
第1章

2节
洛伦兹力
第1章 安培力与洛伦兹力
学习目标
1.通过实验认识洛伦兹力。
2.能判断洛伦兹力的方向,会计算它的大小。
3.知道洛伦兹力与安培力之间的关系,能推导出洛伦兹力的计算公式。
4.掌握带电粒子在匀强磁场中运动的规律,并能解答有关问题。
第1章 安培力与洛伦兹力
引入
第1章 安培力与洛伦兹力
2.[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(AD )
A. 图(1)为 F洛 qvB,方向与v垂直斜向上
B. 图(2)为 F洛 qvB,方向与v垂直斜向下
C. 图(3)为 F洛 qvB,方向垂直纸面向外
(2)半径的确定
①利用半径公式求半径;
②由圆的半径和其他几何边构成直角三角形,利用几何知识求半径。
第1章 安培力与洛伦兹力
本课小结
第1章 安培力与洛伦兹力
当堂检测
1.如图所示是电子射线管示意图,接通电源后,电子射线由阴极沿x轴方向射出,在荧光屏上会看到
一条亮线。要使荧光屏上的亮线向下(z轴负方向)偏转,在下列措施中可采用的是(
(1)电子束向下偏转。
(2)两极交换位置,电子束向上偏转,表明电子束受力方向与磁场方向有关。

研究洛伦兹力课件

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不一致。已知磁感应强度为,电场强度为;试问:
具有多大速度的带电粒子才能沿直线穿过小孔 和
问题探究
阴极射线管
阴极:
发出电子

一、洛伦兹力的概念
一、洛伦兹力(洛 )
——磁场对运动电荷的作用力
洛伦兹

荷兰物理学家洛伦兹于1895年
最早对洛伦兹力进行了研究
问题探究







示波器原理示意图
洛伦兹力:磁场对运动电荷的作用力
问题探究
安培力:磁场对电流的作用力
洛伦兹力:磁场对运动电荷的作用
导线中的电流是由电荷的定向运动形成的
思考:洛伦兹力与安培力有什么关系呢?
提出猜想!
二、洛伦兹力的方向
安培力方向回顾
左手定则
F

判断安培力的方向
二、洛伦兹力的方向
验证实验:探究洛伦兹力的方向是否遵循左手定则

利用轴线上
的磁场
条形磁铁磁感线
洛伦兹力的方向:
荧光轨迹弯曲的方向
二、洛伦兹力的方向
洛伦兹力的方向判断满足左手定则





三、洛伦兹力的大小
安培力的大小:
安 = BIL
条件: ⊥
洛伦兹力的大小:
洛 =
条件: ⊥

(完整版)洛伦兹力公开课课件

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B、向上偏转 D、向纸内偏转
洛伦兹力与安培力的关系.exe
1.安培力是洛伦兹力的宏观表现 2.洛伦兹力是安培力的微观本质
推导洛伦兹力大小的 理论依据
洛仑兹力的大小
原理:安培力可以看作是大量运动电荷
所受洛仑兹力的合力的宏观表现
n:单位体积内的
自由电荷数
S
S:导体截面积
v:电荷运动速度
问题讨论: L
实验:检验运动电荷在磁场中是否受到力的作用
课本90页第3题:判断带电粒子所受洛伦兹 力的方向或带电粒子的运动方向
v
f
v
f
fB
v
v fB
vB f洛垂直纸面向外
巩固练习:如图所示,在阴极射线管中电子流的方向由
左向右,其正上方放置一根通有方向向右的直流电的导
线,则阴极射线将
A
A、向下偏转 C、向纸外偏转
加不上加磁向磁场外场越的时强磁,场偏时转越大
磁场方向改变,电子束的偏转方向改变。 磁场越强,电子束的偏转越大。
例:如图所示,将通电导线圆环平行于纸面缓 慢地竖直向下放入水平方向垂直纸面向里的匀 强磁场中,则在通电圆环完全进入磁场的过程
中,所受的安培力大小变化是( B)
I
A.逐渐变大
B.先变大后变小
A.电荷在磁场中一定受洛伦兹力的作用 B.电荷在电场中一定受电场力的作用 C.电荷受电场力的方向与该处的电场方向 一致 D.电荷若受洛伦兹力,则受力方向与该处 的磁场方向垂直

洛伦兹力 ppt课件

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• B.运动电荷在磁场中一定受到洛仑兹力; • C.安培力是洛伦兹力的微观表现,洛伦
兹力是安培力的宏观表现; • D.洛仑兹力对运动电荷一定不做功; • E. 洛仑兹力既不能改变带电粒子的动能,
也不能改变带电粒子的速度
22
• 5、图中OA是一光滑、绝缘斜面,倾角θ=37°, 一质量m=0.02kg的带电体从斜面上的某点由 静止开始下滑。如果物体的带电量q=+10-2C, 垂直纸面向里的匀强磁场B=4.0T.试求:物体 在斜面上运动的最大速率及其沿斜面下滑的最 大距离(g取10m/s2,斜面足够长)。 ×××× ×××× ×××× ××××
运动受到的洛仑兹力f=_q_v_B____
15
(3)大小:f qvB sin :v与 B的 夹 角
①v与B垂直: . . . .
f qvB . . v . f .
- -
② v与B平行:
f 0
v
16
例与练
• 1、两个带电粒子以相同的速度垂直磁感线 方向进入同一个匀强磁场,两粒子质量之 比为1:4,电量之比为1:2,则两带电粒
例与练
• 4、有一匀强磁场,磁感应强度大小为
1.2T,方向由南水平向北,现有一个质子
沿竖直向下的方向进入磁场,磁场作用在
质子上的力为9.6×10-14N,求质子射入
时速度为多大?质子刚进入磁场时向哪个

洛伦兹力--PPT课件

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4
追问1:猜想洛伦兹力的方向与磁场的方向、运动电荷 速度方向有关系是否正确? 追问2:三者方向在空间上存在怎样的关系?
追问3:可用什么简洁的方法体现这三者方向关系呢? 追问4:如何把这三物理量的方向在左手上体现出来?
追问5:如何判断运动的负电荷在磁场中受到洛伦兹力 的方向?
2021/4/8
5
三.洛伦兹力的方向----左手定则
第五节 运动电荷在磁场中受到的力
2021/4/8
1
问题1:运动电荷在磁场中是否会受到的力呢 ?
+
E
-
Βιβλιοθήκη Baidu
2021/4/8
2
2021/4/8
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。
他创立了经典电子论,提 出了洛伦兹变换公式,1902年 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”。
Fv
1.伸开左手,使大拇指和其余四 指垂直且处于同一平面内,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。
v F
2021/4/8
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。
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荷的运动方向!
3、当电荷垂直射入匀强磁场时,在洛伦兹力
作用下电荷作匀速圆周运动。
v2 Bqv m
r
T 2r
v
半径 : r mv
周期T 2m
Bq
Bq
周期T的大小与带电粒子在磁场中的运动速率和
半径无关。
练习
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
qvB
ຫໍສະໝຸດ Baidu
一.洛伦兹力
3.大小: F洛 qvB sin
(为B和v的夹角)
当带电粒子在磁场中运动时,洛 伦兹力对带电粒子的速度有什么影 响?做功为多少?说明理由。
一.洛伦兹力
4.特点: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.
例题:炽热的金属丝可以发射电子。设电子刚
从金属丝射出时的速度为零。电子的质量为m,电荷量 为e,在炽热金属丝和金属板间加以电压U,从炽热金 属丝发射出的电子在真空中被加速后,从金属板的小 孔穿出。进入如图所示磁感应强度为B的匀强磁场。若 不计电子重力,求 (1)电子穿出小孔后的速度有多大? (2)描述电子进入磁场后的运动。
复习回忆 1、如何计算安培力的大小及判定方向? 2、电流是如何形成的?
思考提问 磁场对运动的电荷有作用力吗?
I
一、磁场对运动电荷存在作用力
玻璃管已经抽成真空,当左右两个电极按图示的 极性连接到高压电源时,阴极会发射电子。电子在电 场的加速下飞向阳极。挡板上有一个扁平的狭缝,电 子飞过挡板后形成一个扁平的电子束。长条形的荧光 板在阳极端稍稍倾斜向轴线,电子束掠射到荧光板上, 显示出电子束的径迹。
例题:炽热的金属丝可以发射电子。设电子刚从
金属丝射出时的速度为零。电子的质量为m,电荷量为 e,在炽热金属丝和金属板间加以电压U,从炽热金属
丝发射出的电子在真空中被加速后,从金属板的小孔 穿出。进入如图所示磁感应强度为B的匀强磁场。若不 计电子重力,求 (1)电子穿出小孔后的速度有多大? (2)描述电子进入磁场后的运动。 (3)求解电子在磁场中运动轨迹的半径及周期。(用v 表 示进入磁场时的速度)
力的方向.
-q
v

v
+q

f
f
-q v

f垂直纸面向里
v +q 丁
f垂直纸面向外
洛伦兹力大小的推导
B
I
v
v
通电导线垂直放入匀强磁场中 每个电荷的带电量:q
v
Fv
导体的横截面积:S
单位体积的电荷数:n
通电导体的长度:L
电荷定向移动的速率:v
磁感应强度:B
I nqvS
F安 BIL
F洛
F安 N
F洛
B(nqvS)L nLS
§3.5 磁 场 对 运 动 电 荷 的 作 用 力
一.洛伦兹力
1.定义:磁场对运动电荷的作用力.
问题提出 如何确定洛伦兹力的方向?
假设猜想 安培力的实质是洛伦兹力
理论推导 左手定则
实验验证
得出结论
一.洛伦兹力
2.方向:左手定则
F洛 垂直于B与v所在的平面 B与v可以垂直,可以不垂直
课堂练习: 1.判断下列粒子刚进入磁场时所受的洛伦兹
例题:炽热的金属丝可以发射电子。设电子刚
从金属丝射出时的速度为零。电子的质量为m,电荷量 为e,在炽热金属丝和金属板间加以电压U,从炽热金 属丝发射出的电子在真空中被加速后,从金属板的小 孔穿出。进入如图所示磁感应强度为B的匀强磁场。若 不计电子重力,求 (1)电子穿出小孔后的速度有多大? (2)描述电子进入磁场后的运动。
练习:在平行板器件中,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 射入后发生的偏转情况不同。这种装置能把具 有某一特定速度的粒子选择出来,求解其所选 择粒子的速度.(粒子重力不计)
圆周运动的向心力就是洛仑兹力: 得到圆周运动的半径为 又圆周运动的周期
二.洛伦兹力的应用
1.电视显像管的工作原理
总结:磁场对运动电荷的作用力(洛伦兹力)
1、大小: f=Bqv (适用条件:V⊥B)
2、方向: 左手定则
a: f的方向总是垂直于B和v所决定的平面
b: 注意电荷有正负之分,四指的指向应为正电
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