2020-2021学年高二上学期物理人教版选修3-1第三章第五节运动电荷在磁场中受到的力

谢 谢 大 家！
左手定则
N
v
F
S S
四指方向：与正（负）电荷方向相同（反）。
F洛 ⊥v ； F洛⊥ B
V
问题2：寻找洛伦兹力的大小
追问1：你看到什么现象？
操作
增强磁场 减小磁场
射线偏转程度 变大
变小
追问2：射线偏转程度由什么决定？实验现象
说明什么？
理论探究：
B
F安
F洛
I
有一段长为L的通电导线，横 截面积为S，单位体积内的自 由电荷数为n，每个自由电荷 的电量为q，定向移动的平均 速率为v，把这段导线垂直地 放入磁感应强度为B 的匀强 磁场中，求：每个自由电荷
第五节 运动电荷在磁场中受到的力
邢台市第五中学 刘平平
极光的运动变化，是自然界这个魔术大师，以天 空为舞台上演的一出光的话剧，这种宏伟壮观的自然 景象，好像沾了一点仙气似的，颇具神秘色彩。令人 叹为观止的则是极光的色彩，早已不能用五颜六色去 描绘。
高中语文课文《神奇的极光》
受通 到电 安导 培线 力在 的磁 作场 用中
实验现象1Leabharlann 调转阴极射线管前， N极在外
垂直向里
左—右
射线向下偏转
2
调转阴极射线管后， N极在外
垂直向里 右—左
射线向上偏转
追问4:调转阴极射线管后加相同磁场射线的 偏转却和第一次不同这说明什么？
追问5：洛伦兹力的方向与什么因素有关？ 怎样判断洛伦兹力的方向？
v
F
F
v
F
v
判断洛伦兹力的方向
N
F v
3.关于带电粒子所受洛伦兹力F、磁感应强 度B和粒子速度v三者方向之间的关系，下列说法 正确的是( )
A．F、B、v三者必定均保持垂直 B．F必定垂直于B、v，但B不一定垂直于v
C．B必定垂直于F，但F不一定垂直于v
D．v必定垂直于F、B，但F不一定垂直于B
4.一带电粒子在匀强磁场中．沿着磁感应强 度的方向运动，现将该磁场的磁感应强度增大1倍， 则带电粒子受到的洛伦兹力（ ） A． 增大为原来的2倍 B． 增大为原来的4倍 C． 减小为原来的一半 D． 保持原来的情况不变
问题2：探究洛伦兹力的方向 用实验来寻找规律！
追问1：你看到什么现象？
操作
1
N极在外
2
磁极对调
磁场方向 实验现象 垂直向里 射线向下偏转 垂直向外 射线向上偏转
追问2.对调磁极后射线偏转方向改变 说明了什么？
追问3：调转阴极射线管有什么变化？ 你又看到什么现象？
操作
磁场方向
电荷定向 运动方向
1.怎样使电子打在A点？ 2.怎样要使电子打在B点？ 3.怎样使电子束打在荧光 屏的位置由B点向A点移动？
随堂检测
1.在以下几幅图中，对洛伦兹力的方向判断不正 确的是( )
2.电子的速率v = 3.0×106m/s,沿着与磁场垂直的
方向射入B = 0.01T的匀强磁场中，它受到洛伦兹
力多大？
问题1:运动电荷在磁场中会不会受到 力的作用呢 ?
用实验来验证猜想！
追问1.你看到什么现象？
操作
1 不加磁场
2
加磁场
实验现象
射线呈直线 射线发生偏转
追问2.阴极射线的本质是什么？
追问3.加磁场后阴极射线偏转说明了 什么？通过实验得到什么结论？
洛伦兹是荷兰物理学家、 数学家洛伦兹创立了经典 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 兹的卓越功勋，物理学中 把磁场对运动电荷的作用 力叫洛伦兹力。
5.一束混合粒子流从一发射源射出后，进入 如图1所示的磁场，分离为1，2，3三束粒子流，则 下列选项不正确的是 ( )
A． 1带正电 B． 1带负电 C． 2不带电 D． 3带负电
课堂小结：
1.运动电荷在磁场中会受到洛伦兹力的作用 2.洛伦兹力的方向判定法则------左手定则 3.洛伦兹力大小的表达式 F洛= qv B （ v ⊥B ） 4. 在生活中的应用
受到的洛仑兹力F洛的大小 ?
V2 V1
F洛= qv11B = qv B sinθ
关于公式 F洛= qv B sinθ的说明:
①.当电荷运动方向与磁场平行时，即θ=0° 或180 °, sinθ=0, 电荷不受洛伦兹力的作用。
②. 当电荷运动方向与磁场方向垂直时，即 θ=90°， sinθ=1， 电荷所受洛伦兹力表达式 F洛= qv B 。