3-5 运动电荷在电场中受到的力

注意: 当 v⊥B 时
f = qvB 当 v∥B 时 f = 0 （电荷不受洛仑兹力作用）
当v与B之间有一定夹角θ时
f = q v B sin θ
跟踪训练
如图所示，一带正电q的粒子以速度v=2m/s垂直射入 匀强电场与匀强磁场的叠加区域，做匀速直线运动， 匀强电场的强度为E=10N/c，求匀强磁场的磁感应强 度为多少？（不计重力） × × × × × × × × × B× × × × × × × ×V × × × × × × × × E × × × × ×
B
3mg Bq 2 gL
根据牛顿第三定律得……大小为……,方向为…
电视显像管的工作原理
显像管
主要构造: 电子枪（阴极）、偏转线圈、荧光屏等
【思考与讨论】
（1）要使电子打在A点,偏转磁场应该沿什么方向? 垂直纸面向外 （2）要使电子打在B点,偏转磁场应该沿什么方向? 垂直纸面向里 （3）要使电子从A点向B点逐渐移动,偏转磁场应该怎 样变化？
方向
判断方法： 左手定则 特点： 总垂直于B、v确定的平面 公式推导
洛伦兹力
大小 应用
F Bqv sin (为B与v的 大小公式：
电视机显像管的原理：
电子束的磁偏转
先垂直纸面向外并逐渐减小,
后垂直纸面向里并逐渐增大.
【探究归纳】
电视显像管应用了电子束磁偏转的原理. 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.
太阳喷射出的带电 粒子（称太阳风） 受地球磁场的作 用而进入地球的 两极地区，轰击 高层大气气体使 其电离的彩色发 光现象称为极光
（3）洛伦兹力对带电粒子做的功是多少？
由于洛伦兹力方向始终与带电粒子运动方向垂直，
所以洛伦兹力对运动电荷不做功
拓展提高
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
第五节
运动电荷在磁场中受到的力
学习目标
1、能利用左手定则判断洛伦兹力的方向。 2、理解洛伦兹力的特点 3、知道洛伦兹力大小的推理过程。
4、掌握洛伦兹力的计算公式并能解决一般 的问题
实验探究
说明电子射线管的原理： 从阴极发射出来电子，在阴阳两极间的高压作用下， 使电子加速，形成电子束，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。
-
想一想
既然安培力为洛伦兹力 的宏观表现，那么我们用导 体所受的安培力来除以这段 导体所含有的自由电荷数， 不就可以求出每个自由电荷 所受的洛伦兹力了吗？
洛伦兹力的大小 1．公式: F洛=qVB
当电荷在垂直于磁场的方向上运动时，磁场对运 动电荷的洛伦兹力等f于电荷量q、速率v、磁感应强 度B三者的乘积。
荷兰物理学家 洛伦兹 (Lorentz， 1853—1928)
???
洛伦兹力与安培力有关系吗？ 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。
我们曾经用左手定则判定安培力的方向。大量定向 移动电荷所受洛伦兹力宏观表现为安培力，因此， 可以用左手定则判定洛伦兹力的方向。 结合左手定则的内容：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：
通过观察实验现象 你能得到什么样的结论？
通过观察实验现象 你能得到什么样的结论？
结论： 1、磁场对运动电荷有力的作用 2、磁场对运动电荷力的方向与磁场的方向及电荷的运 动方向有关
洛伦兹力
运动电荷在磁场中受到的作用力叫做 洛伦兹力
荷兰物理学家，他是电 子论的创始人、相对论中洛伦 兹变换的建立者，并因在原子 物理中的重要贡献（塞曼效应） 获得第二届（1902年）诺贝尔 物理学奖。被爱因斯坦称为 “我们时代最伟大，最高尚的 人”。
试判断下图中的带电粒子刚进入磁场时所受洛 伦兹力的方向
F垂直于纸 面向外
B v
F B
v
乙
B
B
v
丙
v
F
甲
丁
F垂直于纸 面向外
思考与讨论 （1）洛伦兹力方向与带电粒子的运动方向有什么关系？ 洛伦兹力方向与带电粒子运动方向垂直 洛伦兹力的方向垂直于v和B组成的平面 F⊥v
F⊥B
（2）洛伦兹力对带电粒子运动的速度有什么影响？ 只改变粒子速度的方向，不改变粒子速度的大小
5T
能力提升
如图,在磁感应强度为B的匀强磁场中,有一与磁感线垂 直且水平放置的、长为L的摆线,拉一质量为m ,带有+q 电量的摆球,试求摆球通过最低点位置时对绳的拉力. 解:摆球在A→B过程中由动 能定理得,
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A
1 2 mgL mv B 0 2
联立解得:T
在最低点时: 2 vB T mg f 洛 F向 m R