3.5 运动电荷在磁场中受到的力

3.5 运动电荷在磁场中受到的力
3.5 运动电荷在磁场中受到的力

洛仑兹力

洛伦兹力 电视显像管工作原理
复习回顾
1、磁场对通电导线的作用力 大小: F ILB 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
F
I
B I
30°
F
2、通电导线中的电流是怎样形成的呢?
源自文库
F洛 qvB
(v⊥B)
若带电粒子不垂直射入磁场，粒子受到的洛伦兹力又 如何呢?
F洛 qvB sin
特例:
F洛 qvB (v⊥B)
F洛 0
(v∥B)
洛伦兹力的特点：
1、洛伦兹力的方向总是既垂直于速度，又垂直 于磁场，即F垂直于v和B所组成的平面.
F⊥v 且 F⊥B
2、洛伦兹力只改变速度的方向, 不改变速度的大小.
电荷的定向移动形成的 I
nqvS
【思考】既然磁场对电流有力的作用，而 电流是由电荷的定向移动形成的。那么磁 场是否对运动电荷也有作用力呢? 演示实验
结论：磁场对运动电荷有作用力.
思考：
设有一段长为L，横截面积为S的直导线，单位体 积内的自由电荷数为n，每个自由电荷的电荷量为q， 自由电荷定向移动的速率为v。这段通电导线垂直磁场 方向放入磁感应强度为B的匀强磁场中，求 （1）通电导线中的电流？ （2）通电导线所受的安培力？ （3）这段导线内的自由电荷数？ （4）每个电荷所受的力？
（4）每个电荷所受的洛伦兹力
I v
v
F洛
F安 (nqvS )LB qvB N nSL
v
一、洛伦兹力
磁场对电流有安培力的作用，而电流是由电荷定 向运动形成的，且磁场对运动电荷有洛伦兹力的作用。 所以安培力是洛伦兹力的宏观表现.
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 磁场对电流的作用 宏观表现 果 微观原因 洛仑兹力
v v
v
v
思考：
设有一段长为L，横截面积为S的直导线，单位体 积内的自由电荷数为n，每个自由电荷的电荷量为q， 自由电荷定向移动的速率为v。这段通电导线垂直磁场 方向放入磁感应强度为B的匀强磁场中，求 （1）通电导线中的电流 I （2）通电导线所受的安培力
nqvS
v
F安 ILB (nqvS ) LB （3）这段导线内的自由电荷数 N nSLF
3、洛伦兹力对电荷总是不做功.
四、电视显像管的工作原理
因
磁场对运动电荷的作用
二、洛伦兹力的方向 左手定则：
①大拇指跟四指垂直共面
②磁感线穿过掌心 ③四指:正电荷的方向 拇指:洛伦兹力方向
F v
v
F
如果是负电荷，我们应如何判定洛伦兹力的方向? 以相同速度进入同一磁场的正、负电荷受到 的洛伦兹力方向相反
三、洛伦兹力的大小：
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