洛伦兹力公开课课件
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1-3洛伦兹力的应用课件(32张PPT)
2
。
(2)当磁感应强度为峰值B0时,电子束有最大偏转,在荧光屏
上打在Q点,PQ= 3 L。电子运动轨迹如图所示,设此时的
3
偏转角度为θ,由几何关系可知,tan θ=
,所以θ=60°。
根据几何关系,电子束在磁场中运动路径所对圆心角
α=θ,而
tan2
=
由牛顿第二定律和洛伦兹力公式得
答案 (1)
2. 回旋加速器的工作原理
利用电场对带电粒子的加速作用和磁场对运动电荷的偏转作用来获得高能粒子，这些过程在
回旋加速器的核心部件 —— 两个 D 形盒和其间的窄缝内完成。
第1章 安培力与洛伦兹力
（1）磁场的作用
带电粒子以某一速度垂直磁场方向进入匀强磁场后，在洛伦兹力作用下做匀速圆周运动，
2 m
其周期与速率、半径均无关（T
2
(2)
6
3
2
evB0=
,解得
B0=
6
。
3
第1章 安培力与洛伦兹力
规律总结 显像管中电子束偏转问题的解决思路
(1)电子在电场中加速,根据动能定理建立加速电压和电子离开电场时的
速度关系,即
1
eU=2mv2。
(2)电子在磁场中的偏转,根据“定圆心、画轨迹、求半径”和半径 r= 、周期
束沿纸面发生偏转的磁场(如图乙所示),其磁感应强度B=μNI,
式中μ为磁常量,N为螺线管线圈的匝数,I为线圈中电流的大
小。由于电子的速度极大,同一电子穿过磁场过程中可认为
磁场没有变化,是稳定的匀强磁场。
第1章 安培力与洛伦兹力
已知电子质量为m,电荷量为e,电子枪加速电压为U,磁常量为μ,螺线管线圈的匝数为N,偏转磁场区
《洛伦兹力》.ppt
（1）通电导线中的电流 I nqvS
（2）通电导线所受的安培力
v
F安 BIL B(nqvS)L
I v
（3）这段导线内的自由电荷数 N nSL
（4）每个电荷所受的洛伦兹力
F
v
F洛
F安 N
B(nqvS)L nSL
qvB
v
三、洛伦兹力大小
电荷量为q的粒子以速度v运动时,如果速 度方向与磁感应强度方向垂直,那么粒子所受 的洛伦兹力为
F洛=qvB =1.60×10-19×3×106×0.10N =4.8×10-14N
四、深化应用： 带电粒子在匀强磁场中的运动
当V平行B时，F=0， 带电粒子以速度v作 匀速直线 运动。
当v与B垂直时，因为洛伦兹力的方向始终 与运动方向 垂直 ，只改变速度的 方向， 不改变速度的 大小，只有 匀速圆周运动 才 具有这种特点，所以带电粒子垂直进入匀强 磁场后做 匀速圆周运动 .
判定方法：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。
【例题1】判断图中带电粒子所受洛仑兹力的方向 ： 【例题2】依运动轨迹，判断图中带电粒子的电性。
讨论：洛伦兹力的特点 ：
1.洛伦兹力的方向既垂直于磁场,又垂直于速度, 即垂直于v和B所组成的平面
F洛 qvB (v垂直B）
问题:若带电粒子不垂直射入磁场,电子 受到的洛伦兹力又如何呢?
F洛 qvB sin
V
B∥
B
B⊥
θ为B和v 之间的夹角 F洛
B⊥
B
θ
B∥ v
三、洛伦兹力大小
当运动电荷的速度v方向与磁感应强度B方 向的夹角为θ，电荷所受的洛伦兹力大小为
1-2洛伦兹力课件(32张PPT)
第1章 安培力与洛伦兹力
(3)三个公式:由 f=Bvqsin
①半径
sin
r= ;
②周期
2π
T=
sin
=
③螺距 d=Tvcos
(sin )2
θ=m
可得
2π
;
2π cos
θ=
。
第1章 安培力与洛伦兹力
带电粒子(不计重力)以一定的速度进入磁感应强度为的匀强磁场时的运动轨迹:
期分别为Tp和Tα,已知mα=4mp,qα=2qp,下列选项正确的是(
A
)
A.Rp∶Rα=1∶2,Tp∶Tα=1∶2
B.Rp∶Rα=1∶1,Tp∶Tα=1∶1
C.Rp∶Rα=1∶1,Tp∶Tα=1∶2
D.Rp∶Rα=1∶2,Tp∶Tα=1∶1
解析 由洛伦兹力提供向心力 F
4π 2
qvB=m 2 r
(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(
高中物理 选择性必修第二册
第1章
第
2节洛Βιβλιοθήκη 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。
洛伦兹力公开课课件演示文稿
洛伦兹力的应用-解释绚丽多彩的极光
在地磁两极附近， 外层空间入射的带电粒子可直 接射入高空大气层内。 它们和空气分子的碰撞, 产生光芒，形成极光。
以正电荷为例
+
+
洛伦兹力的应用—磁偏转与显像管
电子束穿过磁场时，受洛伦兹力作用，径迹发生偏转。电子束 打在荧光物质上，能够生亮点。磁场随外加信号改变时，电子 束在荧光屏上产生的亮点位置也发生相应的变化。
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。
就 到 这 里 吧
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
C．做匀加速直线运动
D．做匀速直线运动
小结
1.洛伦兹力的概念： 磁场对运动电荷的作用力。
安培力是洛伦兹力的宏观表现 2.来自伦兹力的方向由左手定则判定正电荷的运动方向与电流方向相同； 负电荷运动方向与电流方向相反。 f⊥v, f⊥B,洛伦兹力不做功
3.洛伦兹力的大小 当v⊥B时，f=qvB. 当v//B时，f=0.
q:单位电荷的电量
1、在长L的体积内的电荷数为N=___L_S_n_
2、通过导线的电流强度I=___n_q_S_v__ 长度为L的导线垂直磁场(磁感应强度为B), 所受的安培力F=___B_n_q_S__v_L
3、电量为q,速度为v的粒子垂直磁场(磁感应强度为B) 运动受到的洛仑兹力f=__q_v_B___
B.先变大后变小
C.逐渐变小
D.先变小后变大
B
例3：一个长螺线管中通有电流，把一个带电粒 子沿中轴线方向射入（若不计重力影响），粒 子将在管中
探究洛伦兹力PPT教学课件
湖南文艺出版社
6、《美术大师聚焦》 中央戏剧出版社
7、 《十九世纪的艺术》 （法）尼古拉·第弗利 吉林美术出版社
8、 《孤独的大师（寂寞的恒星）》 中国工人出版社
侯军
9、 《名画的诞生》 （俄国）伊·多尔果波洛夫 中央编译出版社 10、《艺海辍英——西方最具创造性的60幅画》 阳英 编著 上海美术人民出版社
L vt
F ILB
IQ t
Q Nq
f qvB
N nSvt
F Nf
【例题3】质量为m，带电量为q的带电粒子，以速率v垂 直进入如图所示的匀强磁场中，恰好做匀速直线运 动．求：磁场的磁感应强度及带电粒子的电性．
解：由于物体所受重力的方向竖直向下，所以洛 伦兹力的方向一定竖直向上，这样才能使物体做匀 速直线运动。物体带正电。
了日本第二大造纸 商-- Ryoei Saito先 生.创下了艺术品拍 卖价格的世界最高 纪录,直到今天依然
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你对梵高的印象是什么？
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正因为梵高身上具
有这样优秀的品质，因
探究洛伦兹力
【实验】 磁场对运动电荷有力的作用——这个力叫洛仑兹力。
在没有外磁场时，电子束是沿直线前进的。如果把 射线管放在蹄形磁铁两间，让电子运动方向与磁场方向 垂直，荧光屏上显示的电子束运动轨迹发生了偏转。思 考一下，这说明了什么？
【推理与猜想】 磁场对电流有安培力的作用，而电流是由电荷定向运动
f qvB mg
B mg qv
三、速度选择器
在电、磁场中，若不计重力，则： qE qvB v E
(完整版)洛伦兹力公开课课件
q:单位电荷的电量
1、在长L的体积内的电荷数为N=___L_S_n_
2、通过导线的电流强度I=___n_q_S_v__ 长度为L的导线垂直磁场(磁感应强度为B), 所受的安培力F=___B_n_q_S__v_L
3、电量为q,速度为v的粒子垂直磁场(磁感应强度为B) 运动受到的洛仑兹力f=__q_v_B___
C.逐渐变小
D.先变小后变大
B
例3：一个长螺线管中通有电流，把一个带电粒 子沿中轴线方向射入（若不计重力影响），粒 子将在管中
A．做圆周运动 B．沿轴线来回运动 C．做匀加速直线运动 D．做匀速直线运动
巩固练习：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 三者之间的关系，下列说
法中正确的是( B )
A．f、B、v 三者必定均相互垂直 B．f 必定垂直于 B、v，但 B 不一定垂直 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，但 f 不一定垂直于 B
解析：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．但 v 和 B 不一 定垂直．B 对．
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
例3：一个长螺线管中通有电流，把一个带电粒
子沿中轴线方向射入（若不计重力影响），粒
子将在管中
D
A．做圆周运动
B．沿轴线来回运动
研究洛伦兹力
茂名一中 鲁兵玉
安培力
大小：
F=BILLeabharlann F=BILsinθ F=0B⊥I B和I成一夹角θ B//I
高二物理鲁科版必修三1.2洛伦兹力课件
重点过关 二、带电粒子在匀强磁场中的运动
1.平行磁场射入
＋q
B
运动电荷、带电粒子在匀强磁场中的运动
2.垂直磁场射入
＋q
B
运动电荷受洛伦兹力， 做匀速圆周运动
2.垂直磁场射入
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重点过关 带电粒子在匀强磁场中的运动
1.确定圆心
左手定则
①知道轨迹上两点速度 方向，作两速度的垂线， 交点即为圆心
重点过关 带电粒子在匀强磁场中的运动
1.确定圆心
左手定则
②知道轨迹上两点和其 中一点速度方向，作此 速度的垂线；再作两点 连线的中垂线，两线交 点即为圆心
重点过关 带电粒子在匀强磁场中的运动
2.确定半径
左手定则
重点过关 带电粒子在匀强磁场中的运动
3.求解时间
左手定则
重点过关 带电粒子在匀强磁场中的运动
第一章 安培力与洛伦兹力
第2节 洛伦兹力
电流是如何形成的？
电荷定向移动 形成电流
磁场对通电导线 有力的作用。
磁场对电荷呢？
新课学习 一、洛伦兹力
磁场使带电粒 子发生偏转
一、洛伦兹力
1.概念：磁场对运动电荷的作用力称为洛 伦兹力
若运动电荷速度方向与磁场不垂直，洛伦 兹力如何计算？
计算下列情形中带电粒子的洛伦兹力
4.画运动轨迹
左手定则
直线边界，进出磁场具有对称性
重点过关 带电粒子在匀强磁场中的运动
4.画运动轨迹
左手定则
平行边界，找出圆心画轨迹
重点过关 带电粒子在匀强磁场中的运动
4.画运动轨迹
左手定则
圆形边界， 径向射入， 径向射出
例题 一质量为m，电荷量为q的带电粒子从x轴上的 P(a,0)点以速度v沿着与x轴正方向成60°角的方向射 入匀强磁场，并恰好垂直于y轴射出。求匀强磁场的磁 感应强度B和射出点的坐标。
洛仑兹力-PPT精品
（C）在磁场中运行的时间之比 t1/t2=1/2
b
（D）动量大小之比p1/p2=1
aV
解: 画出它们的运动轨迹如图:
可见它们的半径之比等于2:1,
B
∴v1 : v2 = 2:1
周期与v、 r无关,周期之比等于1:1,
它们分别运动了1/4和1/2周期,
∴t1
:
t2
V2 d = 1:2
c
V 返回
1
例6．一质子及一α粒子，同时垂直射入同一匀强磁场中．
解: 由左手定则,罗仑兹力如图:
画出轨迹如图:跟x轴交点为A 跟y轴交点为B
半径为 r=mv/qB 由几何关系,得到
OA= x 2 mv qB
OB= y 2 mv qB
y
V
45 O
Ax
r
f O1
B
返回
例4. 如图所示，水平导线中有稳恒电流通过， 导线正下方电子初速度方向与电流方向相同，其后
返回
3.圆周运动的周期
T 2r 2m
v qB
T 2m
qB
可见粒子在磁场中做匀速圆周运动的 周期跟轨道半径和运动速率无关．
粒子在磁场中做匀速圆周运动的三个基本公式：
①洛仑兹力提供向心力 Bqv=mv2 /R
②轨迹半径 R=mv/qB
③周期T=2πm/qB
（T与R，v 无关）
返回
t1 / t2= φ1 / φ2 =1/5
返回
P195/2. 长为l 的水平极板间有如图所示的匀强磁场，
磁感强度为B，板间距离也为l 。现有一质量为 m 、带
电量为 +q 的粒子从左边板间中点处沿垂直于磁场的方
向以速度 v0射入磁场，不计重力。要想使粒子不打在 极板上，则粒子进入磁场时的速度 v0 应为多少？
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不加磁场时 磁场越强，偏转越大 加上向外的磁场时
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
3.洛伦兹力的大小 当v⊥B时，f=qvB. 当v//B时，f=0.
洛伦兹力的应用-解释绚丽多彩的极光
在地磁两极附近， 外层空间入射的带电粒子可直 接射入高空大气层内。 它们和空气分子的碰撞, 产生光芒，形成极光。
以正电荷为例
+
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洛伦兹力的应用—磁偏转与显像管
电子束穿过磁场时，受洛伦兹力作用，径迹发生偏转。电子 束打在荧光物质上，能够生亮点。磁场随外加信号改变时，电 子束在荧光屏上产生的亮点位置也发生相应的变化。
例3：一个长螺线管中通有电流，把一个带电粒 子沿中轴线方向射入（若不计重力影响），粒
子将在管中
A．做圆周运动
D
B．沿轴线来回运动
C．做匀加速直线运动
D．做匀速直线运动
小 结
1.洛伦兹力的概念： 磁场对运动电荷的作用力。
安培力是洛伦兹力的宏观表现 2.洛伦兹力的方向由左手定则判定 正电荷的运动方向与电流方向相同； 负电荷运动方向与电流方向相反。 f⊥v, f⊥B,洛伦兹力不做功
C.逐渐变小
D.先变小后变大 B
例3：一个长螺线管中通有电流，把一个带电粒 子沿中轴线方向射入（若不计重力影响），粒
子将在管中
A．做圆周运动
B．沿轴线来回运动
C．做匀加速直线运动
D．做匀速直线运动
巩固练习：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 三者之间的关系，下列说
法中正确的是(
例1:下列说法正确的是: A.运动电荷在某处不受洛伦兹力作用,则该处 的磁感应强度一定为零. B.洛伦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 C.洛伦兹力与安培力是同种性质的力 D.洛伦兹力与安培力都有可能做功
答案:C
例2：(双选)有关电荷所受电场力和洛伦兹力的 说法中，正确的是( BD ) 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
A
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 S 自由电荷数 S：导体截面积 v：电荷运动速度 q:单位电荷的电量
问题讨论：
L
1、在长L的体积内的电荷数为N=______ LSn nqSv 2、通过导线的电流强度I=________ 长度为L的导线垂直磁场(磁感应强度为B), 所受的安培力F=_________ BnqSvL
3、电量为q,速度为v的粒子垂直磁场(磁感应强度为B) qvB 运动受到的洛仑兹力f=_______
B)
A．f、B、v 三者必定均相互垂直 B．f 必定垂直于 B、v，但 B 不一定垂直 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，但 f 不一定垂直于 B
解析：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．但 v 和 B 不一 定垂直．B 对．
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
B
f v v v v
B
f
f
B
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、向下转 C、向纸外偏转
研究洛伦兹力
茂名一中 鲁兵玉
安培力
F=BIL 大小： F=0 方向: 用左手定则判定 F⊥B F⊥I
B⊥I B//I
F=BILsinθ B和I成一夹角θ
B为匀强磁场 ,L为有效长度
研究洛伦兹力
安培力是磁场对通电导线的作用力；
电流是由于电荷的定向移动形成的。
安培力.exe
猜想：磁场对运动电荷也可能有作用力