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
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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 。