洛伦兹力公开课课件演示文稿
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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
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
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
第19页，共19页。
第16页，共19页。
就 到 这 里 吧
第17页，共19页。
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
C.逐渐变小
D.先变小后变大
B
第18页，共19页。
仑兹力的合力的宏观表现
n：单位体积内的
自由电荷数
S
S：导体截面积
v：电荷运动速度
问题讨论： L
q:单位电荷的电量
1、在长L的体积内的电荷数为N=______LSn
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__vL
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.
第13页，共19页。
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。
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_
第9页，共19页。
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
洛伦兹力的应用PPT教学课件
洛伦兹力的概念：运动电荷在磁场中 受到的作用力。
通电导线在磁场中所受到的安培力是 大量运动电荷所受洛伦兹力的宏观表现。
洛伦兹力的方向由左手定则判定
1、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。
2、洛伦兹力垂直于ν与Β所在的平面
洛伦兹力的大小
1.当电荷运动方向与磁场方向垂直
（v⊥B）时，f=qvB.
洛伦兹力的应用（带电粒子在磁场中的运动） 【讨论与交流】
1、有磁场作用时,电子的运动轨迹是否可能为直线? 2、电子为什么会做圆周运动？向心力由谁来提供？ 3、什么情况下电子会做螺旋运动？
洛伦兹力的应用（带电粒子在磁场中的运动）
在匀强磁场中洛伦兹力提供粒子做圆周运动的向心力: 即:f=qvB=mv2/r 故得:r=mv/qB
【讨论与交流】
质子和 粒子以相同的动能垂直进入同一磁场,
它们能分开吗?
洛伦兹力的应用（回旋加速器）
(三)、回旋加速器
• 回旋加速器是原子核物理学中获得高速粒子的一种装置。 这种装置结构虽然很复杂，但其基本原理就是利用上面提 到的那个回旋共振频率与速率无关的性质。 如图，回旋加速器的核心部分为D形盒，它的形状有如扁 圆的金属盒沿直径剖开的两半，每半个都象字母"D"的形 状。两D形盒之间留有窄缝，中心附近放置离子源（如质 子、氘核或α粒子源等）。在两D形盒间接上交流电源 （其频率的数量级为106周/秒），于是在缝隙里形成一个 交变电场。由于电屏蔽效应，在每个D形盒的内部电场很 弱。D形盒装在一个大的真空容器里，整个装置放在巨大 的电磁铁两极之间的强大磁场中，这磁场的方向垂直于D 形盒的底面。
2、细胞的生长 增大个体体积
3、细胞的分化 ——形成具有不同形态和 功能的细胞
通电导线在磁场中所受到的安培力是 大量运动电荷所受洛伦兹力的宏观表现。
洛伦兹力的方向由左手定则判定
1、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。
2、洛伦兹力垂直于ν与Β所在的平面
洛伦兹力的大小
1.当电荷运动方向与磁场方向垂直
（v⊥B）时，f=qvB.
洛伦兹力的应用（带电粒子在磁场中的运动） 【讨论与交流】
1、有磁场作用时,电子的运动轨迹是否可能为直线? 2、电子为什么会做圆周运动？向心力由谁来提供？ 3、什么情况下电子会做螺旋运动？
洛伦兹力的应用（带电粒子在磁场中的运动）
在匀强磁场中洛伦兹力提供粒子做圆周运动的向心力: 即:f=qvB=mv2/r 故得:r=mv/qB
【讨论与交流】
质子和 粒子以相同的动能垂直进入同一磁场,
它们能分开吗?
洛伦兹力的应用（回旋加速器）
(三)、回旋加速器
• 回旋加速器是原子核物理学中获得高速粒子的一种装置。 这种装置结构虽然很复杂，但其基本原理就是利用上面提 到的那个回旋共振频率与速率无关的性质。 如图，回旋加速器的核心部分为D形盒，它的形状有如扁 圆的金属盒沿直径剖开的两半，每半个都象字母"D"的形 状。两D形盒之间留有窄缝，中心附近放置离子源（如质 子、氘核或α粒子源等）。在两D形盒间接上交流电源 （其频率的数量级为106周/秒），于是在缝隙里形成一个 交变电场。由于电屏蔽效应，在每个D形盒的内部电场很 弱。D形盒装在一个大的真空容器里，整个装置放在巨大 的电磁铁两极之间的强大磁场中，这磁场的方向垂直于D 形盒的底面。
2、细胞的生长 增大个体体积
3、细胞的分化 ——形成具有不同形态和 功能的细胞
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
保8持着，. 250万美元
你对梵高的印象是什么？
精益求精追求艺术的完美 忘我的精神 执著的精神 还有……
描写 刻画
语 动 心神 言 作 理态
油画《百日菊》梵高
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
【公开课课件】磁场对运动电荷的作用—洛伦兹力共24页PPT
谢谢你的阅读
❖ 知识就是财富 ❖ 丰富你的人生
71、既然我已经踏上这条道路，那么，任何东西都不应妨碍我沿着这条路走下去。——康德 72、家庭成为快乐的种子在外也不致成为障碍物但在旅行之际却是夜间的伴侣。——西塞罗 73、坚持意志伟大的事业需要始终不渝的精神。——伏尔泰 74、路漫漫其修道远，吾将上下而求索。——屈原 75、内外相应，言行相称。——韩非
【公开课课件】磁场对运动电荷的作
用—伦兹力
21、没有人陪你走一辈子，所以你要 适应孤 独，没 有人会 帮你一 辈子， 所以你 要奋斗 一生。 22、当眼泪流尽的时候，留下的应该 是坚强 。 23、要改变命运，首先改变自己。
24、勇气很有理由被当作人类德性之 首，因 为这种 德性保 证了所 有其余 的德性 。--温 斯顿． 丘吉尔 。 25、梯子的梯阶从来不是用来搁脚的 ，它只 是让人 们的脚 放上一 段时间 ，以便 让别一 只脚能 够再往 上登。
洛伦兹力--PPT课件
第五节 运动电荷在磁场中受到的力
2021/4/8
1
问题1：运动电荷在磁场中是否会受到的力呢 ?
+
E
-
2021/4/8
2
2021/4/8
洛伦兹与洛伦兹力
洛伦兹，荷兰物理学家， 首先提出磁场对运动电荷有作 用力的观点。
他创立了经典电子论，提 出了洛伦兹变换公式，1902年 获得诺贝尔物理学奖。为纪念 洛伦兹的卓著功勋，荷兰政府 决定从1945年起，把他的生日 定为“洛伦兹节”。
（1）写出这段导线中的电流I的微观 表达式（用n、q、S、v表示）
（2）写出这段导线所受到的安培力F 的表达式
（3）这段导线中运动自由电荷所受洛伦兹力f总体效应表
现为导线所受到的安培力F，写出f的表达式（用q、v 、B表示）
2021/4/8
9
2021/4/8
10
课后思考： 1.f=qvBsinθ的速度v是相对于什么参考系的？
2.安培力可对磁场中通电导线是做功，既然洛伦兹 力是安培力的微观本质，那么洛伦兹力对运动电荷 也做功吗？
2021/4/8
11
谢 谢！
2021/4/8
12
感谢您的阅读收藏，谢谢！
2021/4/8
13
4
追问1：猜想洛伦兹力的方向与磁场的方向、运动电荷 速度方向有关系是否正确？ 追问2：三者方向在空间上存在怎样的关系？
追问3：可用什么简洁的方法体现这三者方向关系呢？ 追问4：如何把这三物理量的方向在左手上体现出来？
追问5：如何判断运动的负电荷在磁场中受到洛伦兹力 的方向？
2021/4/8
5
三.洛伦兹力的方向----左手定则
Fv
1.伸开左手，使大拇指和其余四 指垂直且处于同一平面内，把手 放入磁场中，让磁感线穿入手心， 使四指指向正电荷运动的方向， 那么拇指所指的方向就使正电荷 所受洛伦兹力的方向。
2021/4/8
1
问题1：运动电荷在磁场中是否会受到的力呢 ?
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E
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2021/4/8
2
2021/4/8
洛伦兹与洛伦兹力
洛伦兹，荷兰物理学家， 首先提出磁场对运动电荷有作 用力的观点。
他创立了经典电子论，提 出了洛伦兹变换公式，1902年 获得诺贝尔物理学奖。为纪念 洛伦兹的卓著功勋，荷兰政府 决定从1945年起，把他的生日 定为“洛伦兹节”。
（1）写出这段导线中的电流I的微观 表达式（用n、q、S、v表示）
（2）写出这段导线所受到的安培力F 的表达式
（3）这段导线中运动自由电荷所受洛伦兹力f总体效应表
现为导线所受到的安培力F，写出f的表达式（用q、v 、B表示）
2021/4/8
9
2021/4/8
10
课后思考： 1.f=qvBsinθ的速度v是相对于什么参考系的？
2.安培力可对磁场中通电导线是做功，既然洛伦兹 力是安培力的微观本质，那么洛伦兹力对运动电荷 也做功吗？
2021/4/8
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谢 谢！
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感谢您的阅读收藏，谢谢！
2021/4/8
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追问1：猜想洛伦兹力的方向与磁场的方向、运动电荷 速度方向有关系是否正确？ 追问2：三者方向在空间上存在怎样的关系？
追问3：可用什么简洁的方法体现这三者方向关系呢？ 追问4：如何把这三物理量的方向在左手上体现出来？
追问5：如何判断运动的负电荷在磁场中受到洛伦兹力 的方向？
2021/4/8
5
三.洛伦兹力的方向----左手定则
Fv
1.伸开左手，使大拇指和其余四 指垂直且处于同一平面内，把手 放入磁场中，让磁感线穿入手心， 使四指指向正电荷运动的方向， 那么拇指所指的方向就使正电荷 所受洛伦兹力的方向。
相关主题
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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。
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
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
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
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
洛伦兹力公开课课件演示文稿
安培力
大小：
F=BIL F=BILsinθ F=0
B⊥I B和I成一夹角θ B//I
B为匀强磁场 ,L为有效长度
方向: 用左手定则判定
F⊥B F⊥I
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
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
自由电荷数
S
S：导体截面积
v：电荷运动速度
问题讨论： L
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
v
f
fB
v
v fB
vB 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
A、向下偏转 C、向纸外偏转