物理磁感应强度课件

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vHale Waihona Puke Baidu
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
F洛 qvB
(v垂直B)
问题: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?
V2 V1
三、洛伦兹力的大小
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
v
v
v v
(1)通电导线中的电流 I (2)通电导线所受的安培力
nqvS
F安 BIL B(nqvS) L
(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
v
I v
F
F安 B(nqvS) L F洛 qvB N nSL
单位：F(N)，q(C)，v(m/s), B(T)
1、洛伦兹力: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、洛伦兹力方向：左手定则 F ⊥V F ⊥ B 3、洛伦兹力大小： F洛=qVBsinθ V⊥ B F洛=qVB V∥ B F洛= 0
课 堂 练 习
当一带正电q的粒子以速度v沿螺线管中轴 线进入该通电螺线管,若不计重力,则( CD) A．带电粒子
B
速度大小改变
B．带电粒子速度方向改变 C．带电粒子速度大小不变 D．带电粒子速度方向不变
课 堂 练 习
电荷量为＋q的粒子在匀强磁场中运 动，下列说法正确的是( B )
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．粒子的速度一定变化
运动电荷在磁场中受到的作用力 磁场对运动电荷的作用力 为什么磁场对通电导线有作用力?
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
宏观表现 微观原因
磁场对电流的作用
F洛 qvB sin
F洛 0
特例:
F洛 qvB (v⊥B)
(v∥B)
单位：F(N)，q(C)，v(m/s), B(T)
课 堂 练 习
电子的速率v=3×106m/s,垂直射 入B=0.10T的匀强磁场中,它受到的 洛伦兹力是多大? 解：因为v垂直B,所以所受洛伦兹力大小
F洛=qvB =1.60×10-19×3×106×0.10N =4.8×10-14N
结论：磁场对运动电荷有作用力.
荷兰物理学家 洛伦兹 (Lorentz， 1853—1928)
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”。
一、洛伦兹力的定义
么磁场是否对运动电荷也有作用力呢?
让事实说话
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。
实验现象： 在没有外磁场时，电子束沿直 线运动，将蹄形磁铁靠近阴极射线 管，发现电子束运动轨迹发生了弯 曲。
第三章 磁场
复习回顾
1、磁场对通电导线的作用力
大小: F BIL sin 安培力: θ为B和I 方向: 左手定则 之间的夹角 运用左手定则判断安培力的方向
B
F I
B I
3 0 °
F
2、通电导线中的电流是怎样形成的呢?
电荷的定向移动形成的
I nqvS
为什么磁场对通电导线有作用力? 【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
F q v -q
F
v
如果是负电荷,我们应如何 判定洛伦兹力的方向?
二、洛伦兹力的方向
四指的方向
电流的方向
正电荷的运动方向 负电荷运动的反方向
训练巩固：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 B
B v
F B
v
乙
v
丙
v
F
甲
丁
F垂直于 纸面向外
心得体会
1、以相同速度进入同一磁场的 负电荷受到的洛伦兹力方向相反 正、
课 堂 练 习
来自宇宙的质子流，以与地球表面垂直的 方向射向赤道上空的某一点，则这些质子在进 入地球周围的空间时，将( B )
A．竖直向下沿直线
射向地面
B．相对于预定地面
向东偏转
V
C．相对于预定点稍向西偏转
D．相对于预定点稍向北偏转
人类首次拍到南北极光“同放光彩”奇
景
以正电荷为例
+
+
在太阳创造的诸如光和热等形式的能量中， 有一种能量被称为“太阳风”。这是一束可以 覆盖地球的强大的带电亚原子颗粒流，该太阳 风在地球上空环绕地球流动，以大约每秒400 公里的速度撞击地球磁场，磁场使该颗粒流偏 向地磁极下落，它们与氧和氮的原子碰撞，击 走电子，使之成为激发态的离子，这些离子发 射不同波长的辐射，产生出红、绿或蓝等色的 极光特征色彩，形成极光。在南极地区形成的 叫南极光。在北极地区同样可看到这一现象， 称之为北极光。
2、洛伦兹力的方向 垂直于v和B组成的平面
F洛
B
v
三、洛伦兹力的大小
洛伦兹力大小可能会与哪些因素 有关? 当电荷运动方向跟磁场方向垂直时 洛伦兹力的大小跟三个因素相关:
1.磁感应强度B 2.电荷量q 3.电荷运动快慢v
三、洛伦兹力的大小
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
果 因
洛仑兹力
磁场对运动电荷的作用
F +
I
I
F
-
1.判定安培力方向。
想 一 想
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。
二、洛伦兹力的方向
左手定则：伸开左手,使拇指与其余 四指垂直且处于同一平面内;让磁感 线从掌心进入,使四指指向正电荷运 动的方向,拇指所指的方向就是正电 荷所受洛伦兹力的方向