_运动电荷在磁场中受到的力ppt
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方正课件选修3-1人教版--3.5 运动电荷在磁场中受到的力
B
B O t
-B
（2）从B 开始至A连续变化（教材上）
B O -B
B
t
五、 典 例 分 析（下一节课任务------预习）
1、霍尔效应
（1）霍尔元件 2、速度选择器 （1）选择原理 （2）决定因素 3、磁流体发电机 （1）工作物质 （2）电动势 （3）无关因素 （2）霍尔电压
◆ 课 堂 小 结
一、f与F的关系 二、洛伦兹力的方向 三、洛伦兹力的大小
v B 时，
f qvB
角 时，
v
与
B
成
f qvB sin
（3） f qV B sin qV B （4）
f q V sin B qV B
V )
V sin V
B
)
V
B
B B sin
3. 三个场力的比较 （1）电荷在电场中?受到电场力，但 电荷在磁场中却?受到洛伦兹力； ① V=0 ②
手掌 四指
拇指
指向电流I方向
安培力F方向
4、四种信息的相互推断
V V
总结：三缺一 5、再论三个方向的关系
V f
f
（1）安培力F总是垂直于B、I决定的平面，但B与I可以不垂直；
（2）洛伦兹力f
f
B
v
f
★★★ 类 比
I
I
I
Fmax ILB
V
Fmin 0
四、电视显像管的工作原理
v B
（2）安培力可以对通电导线做功，但 洛伦兹力却永远不会对电荷做功 洛伦兹力只改变速度的方向，不改变速度的大小
四、电视显像管的工作原理
1. A三个特殊点 （1） A点 B向外 B竖直向上
B O t
-B
（2）从B 开始至A连续变化（教材上）
B O -B
B
t
五、 典 例 分 析（下一节课任务------预习）
1、霍尔效应
（1）霍尔元件 2、速度选择器 （1）选择原理 （2）决定因素 3、磁流体发电机 （1）工作物质 （2）电动势 （3）无关因素 （2）霍尔电压
◆ 课 堂 小 结
一、f与F的关系 二、洛伦兹力的方向 三、洛伦兹力的大小
v B 时，
f qvB
角 时，
v
与
B
成
f qvB sin
（3） f qV B sin qV B （4）
f q V sin B qV B
V )
V sin V
B
)
V
B
B B sin
3. 三个场力的比较 （1）电荷在电场中?受到电场力，但 电荷在磁场中却?受到洛伦兹力； ① V=0 ②
手掌 四指
拇指
指向电流I方向
安培力F方向
4、四种信息的相互推断
V V
总结：三缺一 5、再论三个方向的关系
V f
f
（1）安培力F总是垂直于B、I决定的平面，但B与I可以不垂直；
（2）洛伦兹力f
f
B
v
f
★★★ 类 比
I
I
I
Fmax ILB
V
Fmin 0
四、电视显像管的工作原理
v B
（2）安培力可以对通电导线做功，但 洛伦兹力却永远不会对电荷做功 洛伦兹力只改变速度的方向，不改变速度的大小
四、电视显像管的工作原理
1. A三个特殊点 （1） A点 B向外 B竖直向上
磁场对运动电荷的作用力 课件
(2)尽管安培力是自由电荷定向移动时受到的洛伦兹力 的宏观表现，但也不能认为安培力就简单地等于所有定向移 动电荷所受洛伦兹力的和，一般只有当导体静止时才能这样 认为；
(3)洛伦兹力恒不做功，但安培力却可以做功．
可见安培力与洛伦兹力既有紧密相关、不可分割的必然 联系，也有显著的区别．
3．洛伦兹力与电场力的比较
2．在研究电荷的运动方向与磁场方向垂直的情况时， 由左手定则可知，洛伦兹力的方向既与磁场方向垂直，又与 电荷的运动方向垂直，即洛伦兹力垂直于v和B两者所决定的 平面．
3．由于洛伦兹力的方向总是跟运动电荷的速度方向垂 直，所以洛伦兹力对运动电荷不做功，洛伦兹力只能改变电 荷速度的方向，不能改变速度的大小．
图3－5－2
有 Q＝nqL＝nq·vt，I＝Qt ，F 安＝BIL，故 F 安＝BQt L＝Bnqtvt·L＝Bqv·nL，洛伦兹力 F＝F 安/nL，故 F＝qvB.
上式为电荷垂直磁场方向运动时，电荷受到的洛伦 兹力．
2．洛伦兹力和安培力的区别与联系
(1)洛伦兹力是单个运动电荷在磁场中受到的力，而安 培力是导体中所有定向移动的自由电荷受到的洛伦兹力的宏 观表现；
2．带电粒子在复合场中运动的分析方法和思路 (1)正确进行受力分析，除重力、弹力、摩擦力外要特 别注意电场力和洛伦兹力的分析．
(2)确定带电粒子的运动状态，注意运动情况和受力情 况的结合．
(3)灵活选择不同的运动规律 ①当带电粒子在复合场中做匀速直线运动时，粒子受 力必然平衡，由平衡条件列方程求解．
磁场对运动电荷的作用力
一、洛伦兹力
1．演示实验：电子射线管发出的电子束，如图甲中的径迹是
乙中一电条子直束线的径．迹把向电下子射发线生管了放偏在转蹄，形若磁调铁换的磁磁铁场南中北，极如的图位3置－，5－则1 电子束的径迹会向上偏转．
(3)洛伦兹力恒不做功，但安培力却可以做功．
可见安培力与洛伦兹力既有紧密相关、不可分割的必然 联系，也有显著的区别．
3．洛伦兹力与电场力的比较
2．在研究电荷的运动方向与磁场方向垂直的情况时， 由左手定则可知，洛伦兹力的方向既与磁场方向垂直，又与 电荷的运动方向垂直，即洛伦兹力垂直于v和B两者所决定的 平面．
3．由于洛伦兹力的方向总是跟运动电荷的速度方向垂 直，所以洛伦兹力对运动电荷不做功，洛伦兹力只能改变电 荷速度的方向，不能改变速度的大小．
图3－5－2
有 Q＝nqL＝nq·vt，I＝Qt ，F 安＝BIL，故 F 安＝BQt L＝Bnqtvt·L＝Bqv·nL，洛伦兹力 F＝F 安/nL，故 F＝qvB.
上式为电荷垂直磁场方向运动时，电荷受到的洛伦 兹力．
2．洛伦兹力和安培力的区别与联系
(1)洛伦兹力是单个运动电荷在磁场中受到的力，而安 培力是导体中所有定向移动的自由电荷受到的洛伦兹力的宏 观表现；
2．带电粒子在复合场中运动的分析方法和思路 (1)正确进行受力分析，除重力、弹力、摩擦力外要特 别注意电场力和洛伦兹力的分析．
(2)确定带电粒子的运动状态，注意运动情况和受力情 况的结合．
(3)灵活选择不同的运动规律 ①当带电粒子在复合场中做匀速直线运动时，粒子受 力必然平衡，由平衡条件列方程求解．
磁场对运动电荷的作用力
一、洛伦兹力
1．演示实验：电子射线管发出的电子束，如图甲中的径迹是
乙中一电条子直束线的径．迹把向电下子射发线生管了放偏在转蹄，形若磁调铁换的磁磁铁场南中北，极如的图位3置－，5－则1 电子束的径迹会向上偏转．
高中物理教科版选修31课件：第三章 第4节 磁场对运动电荷的作用——洛伦兹力
对洛伦兹力的理解
1．对洛伦兹力方向的理解 (1)决定洛伦兹力方向的因素有三个：电荷的电性(正、负)、 速度方向、磁感应强度的方向。当电荷电性一定时，其他两个 因素中，如果只让一个因素相反，则洛伦兹力方向必定相反； 如果同时让两个因素相反，则洛伦兹力方向将不变。
(2)在研究电荷的运动方向与磁场方向垂直的情况时，由左手 定则可知，洛伦兹力的方向既与磁场方向垂直，又与电荷的运动 方向垂直，即洛伦兹力垂直于 v 和 B 两者所决定的平面。
[答案] C
1．在下列选项的四个图中，标出了匀强磁场的磁感应强度 B 的 方向、带正电的粒子在磁场中速度 v 的方向和其所受洛伦兹 力 F 洛的方向，其中正确表示这三个方向关系的图是 ( )
解析：根据左手定则可知 A 图中洛伦兹力方向向下，故 A 错 误；B 图中洛伦兹力的方向向上，故 B 正确；C 图中洛伦兹 力方向应该垂直纸面向外，故 C 错误；D 图中洛伦兹力方向 应该垂直纸面向里，故 D 错误。 答案：B
C．向西
D．向北
解析：地球赤道上空地磁场的磁感线方向由南向北，射向赤道
的带正电粒子垂直于地面向下，根据左手定则可判断带正电的
粒子受力向东，A 正确。 答案：A
3．带电荷量为＋q 的粒子在匀强磁场中运动，下列说法中正确
的是
()
A．只要速度大小相同，所受洛伦兹力就相同
B．如果把＋q 改为－q，且速度反向、大小不变，则洛伦兹
力的大小、方向均不变
C．洛伦兹力方向一定与电荷速度方向垂直，磁场方向一定
与电荷运动方向垂直
D．粒子在只受洛伦兹力作用下运动的动能、速度均不变
解析：因为洛伦兹力的大小不但与粒子速度大小有关，而且与粒 子速度的方向有关。例如，当粒子速度与磁场垂直时，F＝qvB， 当粒子速度与磁场平行时，F＝0。又由于洛伦兹力的方向永远与 粒子的速度方向垂直，因而速度方向不同时，洛伦兹力的方向也 不同，所以 A 选项错。因为＋q 改为－q 且速度反向时所形成的 电流方向与原＋q 运动形成的电流方向相同，由左手定则可知洛 伦兹力方向不变，再由 F＝qvB 知大小不变，所以 B 选项正确。 因为电荷进入磁场时的速度方向可以与磁场方向成任意夹角，所 以 C 选项错。因为洛伦兹力总与速度方向垂直，因此洛伦兹力不 做功，粒子动能不变，但洛伦兹力可改变粒子的运动方向，使粒 子速度的方向不断改变，所以 D 选项错。 答案：B
选修3-1第三章 第5节 运动电荷在磁场中受到的力
【例 4】一个电子穿过某一空间而未发生偏转，则( A．此空间一定不存在磁场 B．此空间一定不存在电场 C．此空间可能只有匀强磁场，方向与电子速度垂直 D．此空间可能有相互正交的匀强磁场和匀强电场
)
解析：电子穿过某一空间而未发生偏转，说明电子可能不 受外力，可能合外力为零或外力的方向与速度方向在一直线上． 当 v∥B 或 B＝0 时，洛伦兹力为零，电子不偏转，A 错误；速 度 v⊥B 时，洛伦兹力不为零，且与 v 垂直，必偏转，C 错误； 电子在电场中所受的静电力和运动方向在同一直线上时，电子 运动方向不发生偏转，B 错误；当电子所受静电力和洛伦兹力 平衡时也不发生偏转，故 D 正确．
1．洛伦兹力方向的判断 (1)左手定则：伸开左手，使拇指与其余四个手指垂直，并
且都与手掌在同一个平面内；让磁感线从掌心进入，并使四指 指向正电荷运动的方向，这时拇指所指的方向就是运动的正电 荷在磁场中所受洛伦兹力的方向．
(2)判断负电荷在磁场中运动受洛伦兹力的方向，四指要指 向负电荷运动的相反电荷受力的方向________．
3．洛伦兹力的大小 带电量为 q 的粒子，以速率 v 进入磁感应强度为 B 的匀强 磁场中： (1) 当带电粒子的运动方向与磁场方向平行时，洛伦兹力 0 f＝__________. (2) 当带电粒子的运动方向与磁场方向垂直时，洛伦兹力 f
qvB ＝__________. (3)当带电粒子的运动方向与磁场方向的夹角为θ时，洛伦兹
太阳风是一种连续存在，来自太阳并以 200～800 km/s 的 速度运动的带电粒子流．太阳风对地球的影响很大，当它抵达 地球时，往往引起很大的磁暴，且会在地球两极形成绚丽多彩 如同梦幻般的极光．
图 3－5－1
讨论： 洛伦兹力 (1)运动电荷在磁场中受到的力称为__________，力的方向 左手 可用______定则来判断． (2)为什么会在地球两极形成极光？ 太阳风是太阳喷射出的带电粒子流，当太阳风进入地磁场 时，由于地磁场的作用，太阳风中的带电粒子进入地球南北两 极地区，两极的高层大气，受到太阳风的轰击后会发出光芒， 形成极光．
运动电荷电流在磁场中所受的力
1
1
2
当电流不变时， A I d I (2 1) 1
1、2分别是在1和2位置时经过线圈旳磁通量。
在匀强磁场中，一种任意载流回路在磁场中变化位 置或变化形状时，磁力旳功（或磁力矩旳功）亦为
A I
3、对于变化旳电流或非匀强场
A 2 Id 或 A 2 Md
1
1
显示正电子存在 旳云室照片及其 摹描图
正电子
B
电子
1930年狄拉克预 言自然界存在正
铝板 电子
（3）假如v0 与 B 斜交成角
v// v0 cos v v0 sin
粒子作螺旋运动
R mv T 2m
qB
qB
d
v//T
v//
2m
qB
v
v0
•
v//
B
0
应用 磁聚焦
磁聚焦
在均匀磁场中点A发射一束初速度相差不大旳带电 粒子,它们旳运动方向与磁场方向之间旳夹角不同, 但都较小,这些粒子沿半径不同旳螺旋线运动,因螺 距近似相等,相交于屏上同一点(A’),此现象称为 磁聚焦 .
Ek
mv 2
2
q2 B2 R02 2m
我国于 1994年建成 旳第一台强 流质子加速 器 ，可产生 数十种中短 寿命放射性 同位素 .
3 霍耳效应(了解)
B
霍耳电压U H Fm
RH
IB d
b
d
vd+
++
+q
+
+
- - - - - I
UH
Fe
qEH qvd B I qnvd S qnvdbd
在受控热核反应中用来约束等离子体
人教版2019高中物理选择性必修第二册 磁场对运动电荷的作用力(课件)39张ppt
所以D错误；故选B。
２.阴极射线管中电子束由阴极沿x轴正方向射出，在荧光屏上出现如图所示的一
条亮线。要使该亮线向z轴正方向偏转，可加上沿(
A
B
)
z轴正方向的磁场
B y轴负方向的磁场
C x轴正方向的磁场
D
y轴正方向的磁场
【解析】若加一沿z轴正方向的磁场，根据左手定则，洛伦兹力方向沿y轴正方向，亮线向y轴正方
生命带来灾难，地球也因此无法孕育生命。但由于地磁场的存在改变了宇宙射线中带电粒子的运动方
向，使得很多高能带电粒子不能到达地面。下面说法中正确的是（ D ）
A．地磁场直接把高能带电粒子给反射回去
B．只有在太阳内部活动剧烈时，地磁场才对
射向地球表面的宇宙射线有阻挡作用
C．地磁场会使沿地球赤道平面垂直射向地球
第一章 安培力与洛伦兹力
§1.2
磁场对运动电荷的作用力
复 习
1、磁场对通电导线的作用力的大小和方向？
大小：F＝BILsinθ
2、电流是如何形成的？
方向：左手定则
电荷的定向移动形成的
3、由上述的两个问题你能够想到什么？
磁场对通电导线的安培力可能是作用在大量运动电荷上的作用
力的宏观表现，也就是说磁场可能对运动电荷有力的作用。
(5)显像管中偏转线圈中的电流恒定时，电子打在荧光屏上的位置是不变的。( √ )
(6)当判断运动电荷在磁场中所受的洛伦兹力时，要让四指指向电荷的运动方
向。(×)
４．科学家预言，自然界存在只有一个磁极的磁单极子，磁单极子N的磁场分布如图
甲所示，它与如图乙所示正点电荷Q的电场分布相似。假设磁单极子N和正点电荷Q
运动方向与电场力的方向无关；由甲图中洛仑兹力方向，根据左手定则可知，从上往下看，带电小
２.阴极射线管中电子束由阴极沿x轴正方向射出，在荧光屏上出现如图所示的一
条亮线。要使该亮线向z轴正方向偏转，可加上沿(
A
B
)
z轴正方向的磁场
B y轴负方向的磁场
C x轴正方向的磁场
D
y轴正方向的磁场
【解析】若加一沿z轴正方向的磁场，根据左手定则，洛伦兹力方向沿y轴正方向，亮线向y轴正方
生命带来灾难，地球也因此无法孕育生命。但由于地磁场的存在改变了宇宙射线中带电粒子的运动方
向，使得很多高能带电粒子不能到达地面。下面说法中正确的是（ D ）
A．地磁场直接把高能带电粒子给反射回去
B．只有在太阳内部活动剧烈时，地磁场才对
射向地球表面的宇宙射线有阻挡作用
C．地磁场会使沿地球赤道平面垂直射向地球
第一章 安培力与洛伦兹力
§1.2
磁场对运动电荷的作用力
复 习
1、磁场对通电导线的作用力的大小和方向？
大小：F＝BILsinθ
2、电流是如何形成的？
方向：左手定则
电荷的定向移动形成的
3、由上述的两个问题你能够想到什么？
磁场对通电导线的安培力可能是作用在大量运动电荷上的作用
力的宏观表现，也就是说磁场可能对运动电荷有力的作用。
(5)显像管中偏转线圈中的电流恒定时，电子打在荧光屏上的位置是不变的。( √ )
(6)当判断运动电荷在磁场中所受的洛伦兹力时，要让四指指向电荷的运动方
向。(×)
４．科学家预言，自然界存在只有一个磁极的磁单极子，磁单极子N的磁场分布如图
甲所示，它与如图乙所示正点电荷Q的电场分布相似。假设磁单极子N和正点电荷Q
运动方向与电场力的方向无关；由甲图中洛仑兹力方向，根据左手定则可知，从上往下看，带电小
高中物理精品课件：磁场对通电导线和运动电荷的作用
物理
课时24
磁场对通电导线和运动电荷的作用
物理
内容与要求
内容
要求
1.通电导线在磁场中受到的力
c
2.运动电荷在磁场中受到的力
c
物理
考点与典例
考点1
安培力及其方向
1.安培力:通电导线在磁场中受到的力称为安培力。
2.安培力方向
可用左手定则判定:伸开左手,使拇指与其余四个手指垂直,并且都与手掌
在同一个平面内;让磁感线从掌心进入,并使四指指向电流的方向,这时拇
(3)细杆所受安培力F多大?
解析:(1)由左手定则可知,安培力的方向水平向右。
(2)由闭合电路欧姆定律得,电路中的电流 I=
。
+
(3)由安培力计算公式 F=ILB 得 F=
。
+
答案:(1)水平向右 (2)
+
(3)
+
物理
考点3
洛伦兹力
1.洛伦兹力:运动电荷在磁场中受到的力。
处产生的磁场方向垂直纸面向里,选项A,B错误;根据左手定则判断通
电导线所受安培力可知,F A 的方向向左,F B 的方向向右,选项C正确,D
错误。
物理
考点2
安培力的大小
1.磁场和电流垂直时,安培力的大小F=ILB。
2.磁场和电流平行时,安培力的大小F=0。
说明
公式F=ILB中的L是指“有效长度”,对通电直导线,是垂直放入磁场的导
物理
解析:线框 AB 边所处位置的磁场方向竖直向下,AB 边受到水平向右的安培力,根据
左手定则可知,电流方向从 A 到 B,故 A 错误;安培力大小为 BIL1,故 B 错误;线框 AB
课时24
磁场对通电导线和运动电荷的作用
物理
内容与要求
内容
要求
1.通电导线在磁场中受到的力
c
2.运动电荷在磁场中受到的力
c
物理
考点与典例
考点1
安培力及其方向
1.安培力:通电导线在磁场中受到的力称为安培力。
2.安培力方向
可用左手定则判定:伸开左手,使拇指与其余四个手指垂直,并且都与手掌
在同一个平面内;让磁感线从掌心进入,并使四指指向电流的方向,这时拇
(3)细杆所受安培力F多大?
解析:(1)由左手定则可知,安培力的方向水平向右。
(2)由闭合电路欧姆定律得,电路中的电流 I=
。
+
(3)由安培力计算公式 F=ILB 得 F=
。
+
答案:(1)水平向右 (2)
+
(3)
+
物理
考点3
洛伦兹力
1.洛伦兹力:运动电荷在磁场中受到的力。
处产生的磁场方向垂直纸面向里,选项A,B错误;根据左手定则判断通
电导线所受安培力可知,F A 的方向向左,F B 的方向向右,选项C正确,D
错误。
物理
考点2
安培力的大小
1.磁场和电流垂直时,安培力的大小F=ILB。
2.磁场和电流平行时,安培力的大小F=0。
说明
公式F=ILB中的L是指“有效长度”,对通电直导线,是垂直放入磁场的导
物理
解析:线框 AB 边所处位置的磁场方向竖直向下,AB 边受到水平向右的安培力,根据
左手定则可知,电流方向从 A 到 B,故 A 错误;安培力大小为 BIL1,故 B 错误;线框 AB
运动电荷在磁场中受到的力洛伦兹力Microsoft PowerPoint 演示文稿
磁场对电流的作用
果 因
磁场对运动电荷的作用
洛伦兹力的方向是怎样的呢？
F
I
I
F
+
-
1.判定安培力方向。 2.电流方向和电荷运动方向的关系。
3.安培力方向和洛伦兹力方向的关系。
4.电荷运动方向、磁场方向、洛伦兹力 方向的关系。
F
四指指向
v
电流的方向
v
F
正电荷运动的方向或
负电荷运动的反方向
• 洛伦兹力的方向垂直于v和B组成的平面
F洛
B
v
B
V
F洛 qvB sin
问题:若带电粒子不垂直射入磁场, 受到 的洛伦兹力方向又如何呢?
B⊥ F洛
B
B⊥
θ
B
B∥
V
B∥
v
美丽的极光怎样形成的？
复习回顾
1、磁场对通电导线的作用力 大小: F BIL sin 安培力 B和I之间的 方向: 左手定则 方向夹角 运用左手定则判断安培力的方向
B
I
F
B I
30°
F
2、通电导线中的电流是怎样形成的呢?
安培力是洛伦兹力的宏观表现 洛伦兹力是安培力的微观本质
安培力 宏观表现
人教版高中物理选修31课件：第三章 磁场 5 运动电荷在磁场中受到的力
推论，推论证明推理进而证实猜想.
新课导入
【导入一】
前面我们学习了磁场对电流的作用力，下面思考两个问题：
1．如何判定安培力的方向(让学生上黑板做)
若已知图351中：B＝4.0×10－2 T，导线长L＝10 cm，I＝1 A．求导线所受的安培
力大小．
[学生解答]
解：F＝BIL＝4×10－2 T×1 A×0.1 m＝4×10－3 N
(1)利用左手定则会判断洛伦兹力的方向．
(2)掌握垂直磁场方向进入磁场的带电粒子受到的洛伦兹力大小的计算．
【难点】
(1)洛伦兹力对带电粒子不做功．
(2)洛伦兹力方向的判断．
教学建议
本节教材的重点是洛伦兹力的大小、方向和产生条件，其中公式f＝qvBsin θ的推
导和应用是个难点，由于洛伦兹力是属于微观的力学范畴，抽象是突出的特点，
[教师]说明电子射线管的原理：
说明阴极射线是灯丝加热放出电子，电子在加速电场的作用下高速运动而形成的电
子流，轰击到长条形的荧光屏上激发出荧光，可以显示电子束的运动轨迹，磁铁是
用来在阴极射线周围产生磁场的，还应明确磁场的方向．
新课导入
[实验结果]在没有外磁场时，电子束沿直线运动，蹄形磁铁靠近电子射线管，发
子的运动方向都和磁感应强度的方向垂直.根据左手定则,由于是负电荷,四指应
电荷，AB导体杆不受安培力.
知识必备
知识点一
洛伦兹力的方向
1.运动电荷在磁场中所受的力,叫作洛伦兹力.
2.洛伦兹力的方向:使用左手定则判定.
判定方法:伸开左手,使拇指与其余四个手指垂直,并且都与手掌在同一个平面内;让
磁感线从掌心进入,并使四指指向
正电荷运动
的方向,这时拇指所指的方向就是
新课导入
【导入一】
前面我们学习了磁场对电流的作用力，下面思考两个问题：
1．如何判定安培力的方向(让学生上黑板做)
若已知图351中：B＝4.0×10－2 T，导线长L＝10 cm，I＝1 A．求导线所受的安培
力大小．
[学生解答]
解：F＝BIL＝4×10－2 T×1 A×0.1 m＝4×10－3 N
(1)利用左手定则会判断洛伦兹力的方向．
(2)掌握垂直磁场方向进入磁场的带电粒子受到的洛伦兹力大小的计算．
【难点】
(1)洛伦兹力对带电粒子不做功．
(2)洛伦兹力方向的判断．
教学建议
本节教材的重点是洛伦兹力的大小、方向和产生条件，其中公式f＝qvBsin θ的推
导和应用是个难点，由于洛伦兹力是属于微观的力学范畴，抽象是突出的特点，
[教师]说明电子射线管的原理：
说明阴极射线是灯丝加热放出电子，电子在加速电场的作用下高速运动而形成的电
子流，轰击到长条形的荧光屏上激发出荧光，可以显示电子束的运动轨迹，磁铁是
用来在阴极射线周围产生磁场的，还应明确磁场的方向．
新课导入
[实验结果]在没有外磁场时，电子束沿直线运动，蹄形磁铁靠近电子射线管，发
子的运动方向都和磁感应强度的方向垂直.根据左手定则,由于是负电荷,四指应
电荷，AB导体杆不受安培力.
知识必备
知识点一
洛伦兹力的方向
1.运动电荷在磁场中所受的力,叫作洛伦兹力.
2.洛伦兹力的方向:使用左手定则判定.
判定方法:伸开左手,使拇指与其余四个手指垂直,并且都与手掌在同一个平面内;让
磁感线从掌心进入,并使四指指向
正电荷运动
的方向,这时拇指所指的方向就是
磁场对运动电荷的作用力ppt课件
连接到高压电两极时，阴极会发射
电子。电子在电场的加速下飞向阳极。
1、没有磁场时，观察电子束如何偏转
2、如果在电子束的路径上施加磁场，
电子束的径迹是否会发生弯曲？如果
改变磁场方向呢？
教学分析
Teaching Analysis
视频：观察电子束在磁场中的偏转
教学分析
Teaching Analysis
从图中可以看出，没有磁场时电子束打在荧光屏正中的O点。
为使电子束偏转，由安装在管颈的偏转线圈产生偏转磁场。
教学分析
Teaching Analysis
1.要使电子束在水平方向偏离中心，打在荧光屏
上的A点，偏转磁场应该沿什么方向？
垂直纸面向外
2.要使电子束打在B点，磁场应该沿什么方
向？
垂直纸面向里
3.要使电子束打在荧光屏上的位置由B点逐
电子束在磁场中的偏转
教学分析
Teaching Analysis
现象：
1.在电子束的路径上施加磁场，电子束的径迹会发生弯曲
2.改变磁场方向，电子束会向相反方向弯曲
实验表明：电子束受到磁场的力的作用，径迹发生了弯曲。
运动电荷在磁场中受到的力称为洛伦兹力(Lorentz force)。通电
导线在磁场中受到的安培力，实际是洛伦兹力 的宏观表现。
直。具有不同水平速度的带电粒子射入后发生偏转的情况不
同。这种装置能把具有某一特定速度的粒子选择出来，所以
叫作速度选择器。
教学分析
Teaching Analysis
1.试证明带电粒子具有速度 v ＝ E/B 时，才能沿着图示虚
线路径通过这个速度选择器.
2.带电粒子具有速度 v ＝ E/B 时，右端水平进入磁
电子。电子在电场的加速下飞向阳极。
1、没有磁场时，观察电子束如何偏转
2、如果在电子束的路径上施加磁场，
电子束的径迹是否会发生弯曲？如果
改变磁场方向呢？
教学分析
Teaching Analysis
视频：观察电子束在磁场中的偏转
教学分析
Teaching Analysis
从图中可以看出，没有磁场时电子束打在荧光屏正中的O点。
为使电子束偏转，由安装在管颈的偏转线圈产生偏转磁场。
教学分析
Teaching Analysis
1.要使电子束在水平方向偏离中心，打在荧光屏
上的A点，偏转磁场应该沿什么方向？
垂直纸面向外
2.要使电子束打在B点，磁场应该沿什么方
向？
垂直纸面向里
3.要使电子束打在荧光屏上的位置由B点逐
电子束在磁场中的偏转
教学分析
Teaching Analysis
现象：
1.在电子束的路径上施加磁场，电子束的径迹会发生弯曲
2.改变磁场方向，电子束会向相反方向弯曲
实验表明：电子束受到磁场的力的作用，径迹发生了弯曲。
运动电荷在磁场中受到的力称为洛伦兹力(Lorentz force)。通电
导线在磁场中受到的安培力，实际是洛伦兹力 的宏观表现。
直。具有不同水平速度的带电粒子射入后发生偏转的情况不
同。这种装置能把具有某一特定速度的粒子选择出来，所以
叫作速度选择器。
教学分析
Teaching Analysis
1.试证明带电粒子具有速度 v ＝ E/B 时，才能沿着图示虚
线路径通过这个速度选择器.
2.带电粒子具有速度 v ＝ E/B 时，右端水平进入磁
§3.5运动电荷在磁场中受到的力
太阳磁暴
地磁场的磁层分布图
宇宙射线
从太阳或其他星体上， 时刻都有大量的高能粒子流 放出，称为宇宙射线。这些 高能粒子流若都到达地球， 将对地球上的生物带来危害。 但由于地球周围存在磁场， 在洛伦兹力的作用下，改变 了宇宙射线中带电粒子的运 动方向，从而对宇宙射线起 了一定的阻挡作用。
思考与讨论
2、（书98页第4题）如图所示，磁流体发电机是一项新兴技术， 它可以把物体的内能直接转化为电能。平行金属板A、B之间有一 个很强的磁场，将一束等离子体（即高温下电离的气体，含有大 量正、负带电粒子）喷入磁场，A、B两板间便产生电压。如果把A、 B和用电器连接，A、B就是一个直流电源的两个电极。 （1）图中A、B板哪一个是发电机的正极。
v
F洛
思考与讨论
如图所示，若将电荷的运动方向和磁场的方 向同时反向，则洛伦兹力的方向是不是也跟 着反向？
v
F洛
结论：当电荷的运动方向和磁场方向 同时反向时，洛伦兹力方向不变。
思考与讨论
磁场对通电导线能产生安培力的作用， 当磁场方向与电流方向垂直时，安培力的 大小为F安=BIL，而电流就是电荷的定向移 动形成的，那么，磁场对运动电荷所产生 的洛伦兹力与安培力有什么关系？洛伦兹 力的大小又与什么因素有关？ 1、通电导线在磁场中所受的安培力就是 洛伦兹力的宏观表现。 2、研究表明，洛伦兹力的大小与电荷的运 动方向及磁场的方向有关。
洛伦兹力(Lorentz force)
1、定义：运动电荷在磁场中受到的作用力，叫 洛伦兹力。 2、洛伦兹力的方向：
v
F洛
F洛
v
洛伦兹力的方向 实验结论：洛伦兹力的方向既 跟磁场方向垂直F⊥B，又跟电方荷 的运动方向垂直F⊥v，故洛伦兹力 的方向总是垂直于磁感线和运动电 荷所在的平面，即：F安⊥Bv平面 伸开左手： 磁感线——垂直穿入手心 四指—— ①指向正电荷的运动方向 ②指向负电荷运动的反向 大拇指—— 所受洛伦兹力的方向
人教版高中物理选修31：第三章 3.5 运动电荷在磁场中受到的力 课件
二、洛伦兹力与电场力的比较
评
是带电粒子在两种不同的场中受到的力，反映了磁场和
电场的力的性质，但这两种力的区别也是十分明显的。
洛伦兹力
电场力
作用 对象
仅在运动电荷的速度方向 带电粒子只要处在电场
与 B 不平行时，运动电荷才 中，一定受到电场力
受到洛伦兹力
F＝qvBsinθ，方向与 B 垂
大Байду номын сангаас、
F＝qE，F 的方向与 E
2．原理 (1)电子枪__发__射_电__子_____。 (2)电子束在磁场中__偏__转__。 (3)荧光屏被电子束撞击发光。 3．扫描：在偏转区的水平方向和竖直方向都有偏转磁场， 其方向、强弱都在_不__断__变__化___，使得电子束打在荧光屏上的 光点从上向下、从左向右不断移动。 4．偏转线圈：使电子束偏转的磁场是由两 __对__线__圈__产生的。
第三章：磁场
§3.5 运动电荷在磁场中受到的力
★复习：
导
◆.磁场对电流有力的作用 ------(安培力FA)
◆.电荷的定向移动形成 ------(电流I)
I
分析:我们已经知道磁场对电流有力的作用， 那么磁场对运动电荷有力的作用吗？
导
1.通过实验，观察阴极射线在磁场中的偏转，认识 洛伦兹力。
2.会判断洛伦兹力的方向，会计算洛伦兹力的大小。 3.了解电子束的磁偏转原理以及在科学技术中的应
例2.电子以速率V0垂直进入磁感应强度为B的匀强磁 场中，则（ AC ）
A、磁场对电子的作用力始终不做功 B、磁场对电子的作用力始终不变 C、电子的动能始终不变 D、电子的动量始终不变
例3.如图所示，一个质量为m，电荷量为q的
B
磁场对运动电荷的作用洛伦兹力分解课件
洛伦兹力在磁场束缚中的应用
等离子体束缚
在核聚变等离子体实验中，洛伦兹力可以用于束缚等离子体，使其 保持稳定并防止热失控。
磁场重联
在磁场重联过程中，洛伦兹力起着关键作用，它决定了磁场的演变 过程和能量释放机制。
电流驱动
洛伦兹力在产生电流驱动方面具有重要应用，例如在空间科学实验中 ，可以利用洛伦兹力驱动电流，以研究地球磁场的动态变化。
洛伦兹力的方向
根据左手定则，可以判 断洛伦兹力的方向。
洛伦兹力实验的装置和操作步骤
装置：磁场装置、粒子源、粒子速度控 制装置、粒子轨迹显示装置等。
3. 分析实验数据，得出结论。
2. 视察粒子轨迹的变化，记录不同速度 下粒子的轨迹。
操作步骤
1. 将粒子源置于磁场中，调整粒子速度 控制装置，使粒子以不同的速度在磁场 中运动。
洛伦兹力的大小和方向
大小
洛伦兹力的大小与带电粒子的电荷量 、速度和磁感应强度成正比，与夹角 的正弦值成正比。
方向
洛伦兹力的方向由左手定则确定，即 伸开左手，让磁感应线穿过掌心，四 指指向带电粒子的运动方向，大拇指 所指方向即为洛伦兹力的方向。
洛伦兹力的重要意义
洛伦兹力是研究带电粒子在磁场中运动的重要工具，对于理解电磁场的基本性质和 带电粒子的运动规律具有重要意义。
公式表示
角速度 = 洛伦兹力 / (转动惯量)，其中洛伦兹力是磁场对运动电荷的作 用力，转动惯量是电荷旋转运动的惯性。
03 洛伦兹力的分解
洛伦兹力在直角坐标系中的分解
洛伦兹力在直角坐标系中的分解是理解其作用机制的基础，通过分解可以更好地 理解洛伦兹力对运动电荷的作用。
在直角坐标系中，洛伦兹力可以分解为三个分量，分别是$F_{x}$、$F_{y}$和 $F_{z}$，分别表示在x、y和z方向上的作用力。每个分量的表达式和物理意义都 不同，但它们共同作用在运动电荷上，产生洛伦兹力的效果。
运动电荷在匀强磁场中受的力课件
3．特点 洛伦兹力的方向随电荷运动方向的变化而变化．但无论怎 么变化，洛伦兹力都与运动方向垂直，故洛伦兹力永不做功， 它只改变电荷运动方向，不改变电荷速度大小．
关于电荷在磁场中运动速度、磁场和电荷受到洛伦 兹力三者之间的方向关系如图所示，其中正确的是 ( )
解题必备：
解答本题可按以下思路分析：
仅在运动电荷的速度方向 带电粒子只要处在 作用对象 与 B 不平行时，运动电荷 电场中，一定受到 才受到洛伦兹力 电场力
大小 方向 特点
F 洛＝qvBsin θ，方向与 B 垂直，与 v 垂直，用左手 定则判断 洛伦兹力永不做功
F 电＝qE，方向与 E 同 向或反向 电场力可做正(或负)功
3.洛伦兹力与安培力的关系 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．
大小，对电荷不做功． 3．洛伦兹力的大小
v⊥B 时，F＝qvB. (1)当_______ v∥B 时，F＝0. (2)当_______ qvBsin θ (3)当 v 与 B 成 θ 角时，F＝_____________ .
电视显像管的工作原理 1．构造
偏转线圈 如图所示， 电视显像管由电子枪、 ________和荧光屏组成．
(3)×
(4)×
(5)√
洛伦兹力的方向 1．遵守法则 同安培力一样，洛伦兹力的方向遵守左手定则． 2．F、B、v 三者方向间关系 洛伦兹力的方向总是与电荷运动方向和磁场方向垂直，即 洛伦兹力的方向总是垂直于电荷运动方向和磁场方向所决定 的平面，F、B、v 三者的方向关系是：F⊥B，F⊥v，但 B 与 v 不一定垂直．
A．洛伦兹力对带电粒子做功 B．洛伦兹力不改变带电粒子的动能 C．洛伦兹力的大小与速度无关 D．洛伦兹力不改变带电粒子的速度方向
【物理】3.5 磁场对运动电荷的作用力 课件(人教版选修3-1)
讨论:①当v⊥B时,θ=90°,sinθ=1,所以洛伦兹力f=qvB,即运动
方向与磁场垂直时,洛伦兹力最大. ②当v∥B时,θ=0°,洛伦兹力f=0,即运动方向与磁场方向平行 时,不受洛伦兹力.
二､洛伦兹力的应用
1.电视显像管的工作原理
(1)构造如图
(2)原理:阴极发射电子经过偏转线圈,偏转线圈产生的磁场和 电子运动方向垂直,电子受洛伦兹力发生偏转,偏转后的电
带电荷量是+q,小球可在棒上滑动,将此棒竖直放在互相垂 直且沿水平方向的匀强电场和匀强磁场中,电场强度是E,磁 感应强度是B,小球与棒的动摩擦因数为μ,求小球由静止沿 棒下落的最大加速度和最大速度.
解析:此类问题属于涉及加速度的力学问题,必须得用牛顿第 二定律解决,小球受力分析如右图所示,根据牛顿第二定律列 出方程有
三､电视机显像管的工作原理
扫描:电视机显像管应用了电子束磁偏转的原理,使电子束
偏转的磁场是由两个线圈产生的,叫做偏转线圈,为了与显
像管的管颈贴在一起,偏转线圈做成了鞍形.
知识梳理图
课堂互动探究
一､洛伦兹力
1.洛伦兹力的定义
定义:磁场对运动电荷的作用力叫做洛伦兹力.
2.洛伦兹力的方向的判断方法——左手定则
二､洛伦兹力大小的计算
例2:质量为0.1 g的小物块,带有5×10-4 C的电荷量,放在倾角
为30°的绝缘光滑斜面上,整个斜面置于0.5 T的匀强磁场
中,磁场方向如右图所示,物块由静止开始下滑,滑到某一位 置时,物块开始离开斜面(设斜面足够长,g取10 m/s2),问:
(1)物块带何种电荷? (2)物块离开斜面时的速度为多少? (3)物块在斜面上滑行的最大距离是多少?
如果宇宙射线到达地球,将对地球上的生物带来危害.所幸的是由
洛伦兹力ppt课件
(3)设该斜面长度至少为l，则小 滑块离开斜面的临界情况为小 滑块刚滑到斜面底端时．因为 下滑过程中只有重力做功，
由动能定理得
mglsin
α＝
12mv
2－
max
0，
所以斜面长至少为
v2
2
l＝2gsminax α＝2×10×0.5 m
≈1.2 m
对点练习
洛伦兹力的方向
1．带电粒子垂直匀强磁场方向运动时， 会受到洛伦兹力的作用．下
小滑块的初状态
离开斜面时FN=0，洛伦兹 力应垂直斜面向上，从而 可以判断所带电荷的正负
小物块到达斜面底端时 刚好离开斜面
课堂讲义
【例题4】一个质量m＝0.1 g的小滑块， 带有q＝5×10－4 C的电荷量，放置在倾 角α＝30°的光滑斜面上(绝缘)，斜面 固定且置于B＝0.5 T的匀强磁场中，磁 场方向垂直纸面向里，如图所示，小滑 块由静止开始沿斜面滑下，斜面足够长， 小滑块滑至某一位置时，要离开斜面 (g 取10 m/s2)．求： (1)小滑块带何种电荷？ (2)小滑块离开斜面时的瞬时速度多大？ (3)该斜面长度至少多长？
所以
v
＝
max
mgcos qB
α
0.1×10－3×10×23 ＝ 5×10－4×0.5 m/s
≈3.5 m/s
课堂讲义
【例题4】一个质量m＝0.1 g的小滑块， 带有q＝5×10－4 C的电荷量，放置在倾 角α＝30°的光滑斜面上(绝缘)，斜面 固定且置于B＝0.5 T的匀强磁场中，磁 场方向垂直纸面向里，如图所示，小滑 块由静止开始沿斜面滑下，斜面足够长， 小滑块滑至某一位置时，要离开斜面 (g 取10 m/s2)．求： (1)小滑块带何种电荷？ (2)小滑块离开斜面时的瞬时速度多大？ (3)该斜面长度至少多长？
运动电荷在磁场中受到的力
运动电荷在磁场中受到的力
演示：观察阴极射线（电子束）在磁场中的偏转
N
S
一、运动电荷在磁场中受到的力—— 洛伦兹力（Lorentz force）
·洛伦兹
（Hendrik Antoon Lorentz， 1853—1928），荷兰物理学家。 他在物理学上最重要的贡献是他的 电子论。1895年他提出了著名的 洛仑兹力公式。
三、洛伦兹力大小
S
使导线与磁场的方向垂直，即导线中电荷 定向运动的方向与磁场的方向垂直。
已知量：
n=单位体积内所含的自由电荷数
q=每个自由电荷的电荷量
L
v=电荷定向移动的平均速度
S=导线的横截面积
L=导线的长度（t 时间内电荷移动的距离）
n = 单位体积内所含的自由电荷数 q = 每个自由电荷的电荷量 v = 电荷定向移动的平均速度 S = 导线的横截面积 L = 导线的长度 探究以下四个问题：
·······
S L
若电荷不垂直射入磁场， 电荷受到的洛伦兹力大小又如何呢 ？
B∥ v
B⊥
v⊥
v
v∥
F洛 = qvB⊥ = qv⊥B = qvBsinθ
法正确的是：( D )
A. 运动电荷在磁感应强度不为零的地方，一定受到洛伦 兹力的作用；
B. 运动电荷在某处不受洛伦兹力的作用，则该处的磁感 应强度一定为零；
C. 洛伦兹力既不能改变带电子粒子的动能，也不能改变 带电粒子的加速度；
D. 洛伦兹力对带电粒子不做功。
洛伦兹力与电场力的比较：
洛伦兹力
电场力
作用对象
运动电荷
带电粒子
仅在运动电荷的速度方 产生条件 向与B不平行时，运动
电荷才受到洛伦兹力
演示：观察阴极射线（电子束）在磁场中的偏转
N
S
一、运动电荷在磁场中受到的力—— 洛伦兹力（Lorentz force）
·洛伦兹
（Hendrik Antoon Lorentz， 1853—1928），荷兰物理学家。 他在物理学上最重要的贡献是他的 电子论。1895年他提出了著名的 洛仑兹力公式。
三、洛伦兹力大小
S
使导线与磁场的方向垂直，即导线中电荷 定向运动的方向与磁场的方向垂直。
已知量：
n=单位体积内所含的自由电荷数
q=每个自由电荷的电荷量
L
v=电荷定向移动的平均速度
S=导线的横截面积
L=导线的长度（t 时间内电荷移动的距离）
n = 单位体积内所含的自由电荷数 q = 每个自由电荷的电荷量 v = 电荷定向移动的平均速度 S = 导线的横截面积 L = 导线的长度 探究以下四个问题：
·······
S L
若电荷不垂直射入磁场， 电荷受到的洛伦兹力大小又如何呢 ？
B∥ v
B⊥
v⊥
v
v∥
F洛 = qvB⊥ = qv⊥B = qvBsinθ
法正确的是：( D )
A. 运动电荷在磁感应强度不为零的地方，一定受到洛伦 兹力的作用；
B. 运动电荷在某处不受洛伦兹力的作用，则该处的磁感 应强度一定为零；
C. 洛伦兹力既不能改变带电子粒子的动能，也不能改变 带电粒子的加速度；
D. 洛伦兹力对带电粒子不做功。
洛伦兹力与电场力的比较：
洛伦兹力
电场力
作用对象
运动电荷
带电粒子
仅在运动电荷的速度方 产生条件 向与B不平行时，运动
电荷才受到洛伦兹力
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V
V F
F
垂直于纸 面向里 垂直于纸 面向里
F
负电荷
洛伦兹力的大小
如图所示，设有一段长度为L，横截面 积为S的导线，导线单位体积内含有的自由 电荷数为n，每个自由电荷的电荷量为q，定 向移动速率为v，将这段通电导线垂直磁场 方向放入磁感应强度为B的磁场中。
洛伦兹力的大小
安培力为F安=BIL 通过导体的电子数：N=nsvt
课堂练习
3、电子以初速度v垂直进入磁感应强度为B的
匀强磁场中,则( BD )
A、磁场对电子的作用力始终不变.
B、磁场对电子的作用力始终不做功
C、电子的速度始终不变.
D、电子的动能始终不变
课堂练习
4、一长直螺线管通有交流电，一个电子 以速度v沿着螺线管的轴线射入管内，则电子 在管内的运动情况是：( C ) A、匀加速运动 B、匀减速运动 C、匀速直线运动 D、在螺线管内来回往复运动
判断洛伦兹力的方向
v
结论：洛伦兹力的方向与速度v，磁感 应强度B的方向都垂直。
若为负电荷，应如何判断？
负电荷受力的方向与正电荷受力的方向相反。 所以，四指指向负电荷运动的反方向即可。
课堂练习
1、试判断下列运动的带电粒子在磁场中所 受洛伦兹力的方向：
磁场对运动电荷的作用
F=qvB
例2、试判断下列图中各带电粒子所 受洛仑兹力的方向、或带电粒子的电性、 或带电粒子的运动方向。
课堂练习
1、试判断下列运动的带电粒子在磁场中所 受洛伦兹力的方向：
课堂练习
2 、带电量为＋q的粒子，在匀强磁场中运 动，下面说法正确的是（ B ） 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
复习与思考
1、通电导线在磁场中受到的力，称为安培力 ________。
2、安培力的方向判断用左手定则 ___________。
3、一般情况下安培力的表达式____________。
演 示 C :\ D
演示实验
实验现象：没有加磁场时，电子束直线前进；
加了磁场后，电子束的运动径迹发生弯曲。
实验结果： 运动电荷在磁场中受力的作用。
地磁场的磁层分布图
宇宙射线
从太阳或其他星体上， 时刻都有大量的高能粒子流 放出，称为宇宙射线。这些 高能粒子流若都到达地球， 将对地球上的生物带来危害。 但由于地球周围存在磁场， 在洛伦兹力的作用下，改变 了宇宙射线中带电粒子的运 动方向，从而对宇宙射线起 了一定的阻挡作用。
宇宙射线
思考与讨论
1、大小的不同： 电场力F=qE 洛伦兹力F=qvB
2、方向的不同：电场力方向与电场方向平行 洛伦兹力方向与磁场方向垂直 3、作用关系的不同： 电荷在电场中一定要受到电场力的作用 运动电荷在磁场中不一定要受到洛伦兹力的作用 4、做功的不同： 电场力对运动的电荷不一定做功 洛伦兹力对运动的电荷一定不做功
电视显像管的工作原理
电视显像管应用了电子束在磁场中的偏 转原理。电子束射向荧光屏就能发光，一束 电子束只能使荧光屏上的一个点发光，而通 过偏转线圈中磁场的偏转就可以使整个荧光 屏发光。
思考与讨论
如图所示，电视显像管中，要使电子束 从B逐渐向A点扫描，必须加一个怎样变化的 偏转磁场？
荧光屏中点O的下 方，应加一垂直向内 的磁场，且越下方磁 场越强，而在O点的上 方，应加一垂直向外 的磁场，且越上方的 磁场越强。
电视显像管中的扫描
在电视显像管的偏转区 中存在水平方向和竖直方向 强弱和方向都在不断变化的 偏转磁场，于是，电子枪发 出的电子束在荧光屏上的发 光点不断移动，对图像进行 扫描，扫描的路线如图所示， 从a开始，逐行进行，直到b， 且每秒要进行50场扫描，结 果，我们就感觉到荧光屏上 整个都发光了。
太阳磁暴
洛伦兹力：运动电荷在磁场中受到 的作用力。
通电导线在磁场中受到的安培力，实际 是洛伦磁力的宏观表现。
洛伦兹力的方向：
左手定则
伸开左手，使拇指与其余四个手指垂直，并 且都与手掌在同一个平面内；让磁感线从掌 心进入，并使四指指向正电荷运动的方向， 这时拇指所指的方向就是运动的正电荷在磁 场中所受洛伦兹力的方向。
课堂练习
5、如图示，一带负电的小滑块从粗糙的斜面 顶端滑至底端时的速率为v；若加一个垂直纸 面向外的匀强磁场，并保证小滑块能滑至底 端，则它滑至底端时的速率将（ B ）
A、变大
B、变小
C、不变
D、条件不足，无法判断
课堂练习
6、十九世纪二十年代, 以塞贝克(数学家)为 代表的科学家已认识到: 温度差会引起电流, 安 培考虑到地球自转造成了太阳照射后正面与背面 的温度差, 从而提出如下假设: 地球磁场是由绕 地球的环形电流引起的, 则该假设中的电流方向 是（ B ） A、由西向东垂直磁子午线 B、由东向西垂直磁子午线 C、由南向北沿磁子午线 D、由赤道向两极沿磁子午线方向
由F洛=qvB，可得B=F洛/qv，与电场强度 E=F/q对比，可知磁场与电场有着怎样的不同 之处？
磁场只与运动电荷有关。
静止的电荷和运动的电荷周围都能产 生电场，而磁场只能由运动电荷产生。故 静止的电荷只能受库仑力的作用，而运动 的电荷既受库仑力的作用，还会受到洛伦 兹力的作用。
思考与讨论
你能指出电场和磁场对电荷作用力的不同吗？
电流的微观表达式为 I=nqsv
每个电子受的磁场力为F洛 = F安/N
洛仑兹力的大小
（1）当速度方向与磁感应强度方向垂直（v⊥B）
F洛=qvB
（2）当速度方向与磁感应强度方向平行（v∥B）
F洛=0
（3）当速度方向与磁感应强度方向成θ时
F洛=qvBsinθ
磁场对运动电荷的作用
F=qvB
Hale Waihona Puke 例2： 如图所示，运动电荷电量为q=2×10-8C，电 性图中标明，运动速度v=4×103m／s，匀强磁场磁感 应强度为B=0.5T，求电荷受到的洛仑兹力的大小和方 向
V F
F
垂直于纸 面向里 垂直于纸 面向里
F
负电荷
洛伦兹力的大小
如图所示，设有一段长度为L，横截面 积为S的导线，导线单位体积内含有的自由 电荷数为n，每个自由电荷的电荷量为q，定 向移动速率为v，将这段通电导线垂直磁场 方向放入磁感应强度为B的磁场中。
洛伦兹力的大小
安培力为F安=BIL 通过导体的电子数：N=nsvt
课堂练习
3、电子以初速度v垂直进入磁感应强度为B的
匀强磁场中,则( BD )
A、磁场对电子的作用力始终不变.
B、磁场对电子的作用力始终不做功
C、电子的速度始终不变.
D、电子的动能始终不变
课堂练习
4、一长直螺线管通有交流电，一个电子 以速度v沿着螺线管的轴线射入管内，则电子 在管内的运动情况是：( C ) A、匀加速运动 B、匀减速运动 C、匀速直线运动 D、在螺线管内来回往复运动
判断洛伦兹力的方向
v
结论：洛伦兹力的方向与速度v，磁感 应强度B的方向都垂直。
若为负电荷，应如何判断？
负电荷受力的方向与正电荷受力的方向相反。 所以，四指指向负电荷运动的反方向即可。
课堂练习
1、试判断下列运动的带电粒子在磁场中所 受洛伦兹力的方向：
磁场对运动电荷的作用
F=qvB
例2、试判断下列图中各带电粒子所 受洛仑兹力的方向、或带电粒子的电性、 或带电粒子的运动方向。
课堂练习
1、试判断下列运动的带电粒子在磁场中所 受洛伦兹力的方向：
课堂练习
2 、带电量为＋q的粒子，在匀强磁场中运 动，下面说法正确的是（ B ） 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
复习与思考
1、通电导线在磁场中受到的力，称为安培力 ________。
2、安培力的方向判断用左手定则 ___________。
3、一般情况下安培力的表达式____________。
演 示 C :\ D
演示实验
实验现象：没有加磁场时，电子束直线前进；
加了磁场后，电子束的运动径迹发生弯曲。
实验结果： 运动电荷在磁场中受力的作用。
地磁场的磁层分布图
宇宙射线
从太阳或其他星体上， 时刻都有大量的高能粒子流 放出，称为宇宙射线。这些 高能粒子流若都到达地球， 将对地球上的生物带来危害。 但由于地球周围存在磁场， 在洛伦兹力的作用下，改变 了宇宙射线中带电粒子的运 动方向，从而对宇宙射线起 了一定的阻挡作用。
宇宙射线
思考与讨论
1、大小的不同： 电场力F=qE 洛伦兹力F=qvB
2、方向的不同：电场力方向与电场方向平行 洛伦兹力方向与磁场方向垂直 3、作用关系的不同： 电荷在电场中一定要受到电场力的作用 运动电荷在磁场中不一定要受到洛伦兹力的作用 4、做功的不同： 电场力对运动的电荷不一定做功 洛伦兹力对运动的电荷一定不做功
电视显像管的工作原理
电视显像管应用了电子束在磁场中的偏 转原理。电子束射向荧光屏就能发光，一束 电子束只能使荧光屏上的一个点发光，而通 过偏转线圈中磁场的偏转就可以使整个荧光 屏发光。
思考与讨论
如图所示，电视显像管中，要使电子束 从B逐渐向A点扫描，必须加一个怎样变化的 偏转磁场？
荧光屏中点O的下 方，应加一垂直向内 的磁场，且越下方磁 场越强，而在O点的上 方，应加一垂直向外 的磁场，且越上方的 磁场越强。
电视显像管中的扫描
在电视显像管的偏转区 中存在水平方向和竖直方向 强弱和方向都在不断变化的 偏转磁场，于是，电子枪发 出的电子束在荧光屏上的发 光点不断移动，对图像进行 扫描，扫描的路线如图所示， 从a开始，逐行进行，直到b， 且每秒要进行50场扫描，结 果，我们就感觉到荧光屏上 整个都发光了。
太阳磁暴
洛伦兹力：运动电荷在磁场中受到 的作用力。
通电导线在磁场中受到的安培力，实际 是洛伦磁力的宏观表现。
洛伦兹力的方向：
左手定则
伸开左手，使拇指与其余四个手指垂直，并 且都与手掌在同一个平面内；让磁感线从掌 心进入，并使四指指向正电荷运动的方向， 这时拇指所指的方向就是运动的正电荷在磁 场中所受洛伦兹力的方向。
课堂练习
5、如图示，一带负电的小滑块从粗糙的斜面 顶端滑至底端时的速率为v；若加一个垂直纸 面向外的匀强磁场，并保证小滑块能滑至底 端，则它滑至底端时的速率将（ B ）
A、变大
B、变小
C、不变
D、条件不足，无法判断
课堂练习
6、十九世纪二十年代, 以塞贝克(数学家)为 代表的科学家已认识到: 温度差会引起电流, 安 培考虑到地球自转造成了太阳照射后正面与背面 的温度差, 从而提出如下假设: 地球磁场是由绕 地球的环形电流引起的, 则该假设中的电流方向 是（ B ） A、由西向东垂直磁子午线 B、由东向西垂直磁子午线 C、由南向北沿磁子午线 D、由赤道向两极沿磁子午线方向
由F洛=qvB，可得B=F洛/qv，与电场强度 E=F/q对比，可知磁场与电场有着怎样的不同 之处？
磁场只与运动电荷有关。
静止的电荷和运动的电荷周围都能产 生电场，而磁场只能由运动电荷产生。故 静止的电荷只能受库仑力的作用，而运动 的电荷既受库仑力的作用，还会受到洛伦 兹力的作用。
思考与讨论
你能指出电场和磁场对电荷作用力的不同吗？
电流的微观表达式为 I=nqsv
每个电子受的磁场力为F洛 = F安/N
洛仑兹力的大小
（1）当速度方向与磁感应强度方向垂直（v⊥B）
F洛=qvB
（2）当速度方向与磁感应强度方向平行（v∥B）
F洛=0
（3）当速度方向与磁感应强度方向成θ时
F洛=qvBsinθ
磁场对运动电荷的作用
F=qvB
Hale Waihona Puke 例2： 如图所示，运动电荷电量为q=2×10-8C，电 性图中标明，运动速度v=4×103m／s，匀强磁场磁感 应强度为B=0.5T，求电荷受到的洛仑兹力的大小和方 向