人教版高中物理选修1-1课件洛伦兹力
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人教版高中物理选修ppt推荐(提高)磁场对运动电荷的作用力
知识讲解
3、洛伦兹力的大小和方向 （1）洛伦兹力大小的计算公式： 其中θ为v与B之间的夹角，当v与B垂直时，F=qvB； 当v与B平行时，F=0，此时电荷不受洛伦兹力作用． （2）洛伦兹力的方向：F、v、B方向间的关系，用左手定则来判断．注意：四指指向为 正电荷的运动方向或负电荷运动方向的反方向；洛伦兹力既垂直于B又垂直于v，即垂直 于B与v决定的平面．
知识讲解
5、洛伦兹力和电场力的比较
性质 产生 条件
方向
洛伦兹力 磁场对其中运动电荷的作用力 磁场中的静止电荷、沿磁场方向运动的电荷将不受到洛伦兹力
①方向由电荷正负、磁场的方向以及电荷运动的方向决定，各方向 之间的关系遵循左手定则 ②洛伦兹力的方向一定垂直于磁场方向以及电荷运动方向（电荷运 动方向与磁场方向不一定垂直）
人教版高中物理选修ppt推荐（提高） 磁场对 运动电 荷的作 用力（ 精品系 列PPT ）
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习题讲解
10、如图所示，一个带正电q的小带电体处于垂直纸面向里的匀强磁场中，磁感应 强度为B，若小带电体的质量为m，为了使它对水平绝缘面正好无压力，应该（ ）D
习题讲解
5、带电粒子垂直匀强磁场方向运动时，会受到洛伦兹力的作用．下列表述正确的是 （ ）B
A．洛伦兹力对带电粒子做功 B．洛伦兹力不改变带电粒子的动能 C．洛伦兹力的大小与速度无关 D．洛伦兹力不改变带电粒子的速度方向
习题讲解
6、来自宇宙的电子流，以与地球表面垂直的方向射向赤道上空的某一点，则这些
竖直向上
竖直向下
垂直纸面向外 垂直纸面向里
习题讲解
2、如图所示，带电粒子所受洛伦兹力方向垂直纸面向外的是（ ）C
人教版高中物理选修1-1课件-2.4磁场对运动电荷的作用
qB
✓ 由周期公式可知，在匀强磁场中，做匀速圆周运动的带电粒子，周 期跟轨道半径和运动速率均无关，而与比荷成反比．只要是比荷相 同的
例题1：两相邻匀强磁场区域的磁感应强度大小不同、方向平行．一速 度方向与磁感应强度方向垂直的带电粒子(不计重力)，从较强磁场区域 进入到较弱磁场区域后，粒子的( ) A．轨道半径减小，角速度增大 B．轨道半径减小，角速度减小 C．轨道半径增大，角速度增大 D．轨道半径增大，角速度减小
思考：（重力不计） 带电粒子垂直磁场方向进入匀强磁场时会做什么运动呢？
× × ×B× ×
×××××
-
v
B
×××××
×
× +×
×
v
×
×××××
一、带电粒子在匀强圈
加速电压 选择挡
电子枪
磁场强弱 选择挡
一、带电粒子在匀强磁场中的运动分析
带电粒子以速度v垂直磁场方向入射，在磁场中做匀速圆周运 动，设带电粒子的质量为m，所带的电荷量为q.
四、磁场对运动电荷的作用
复习回顾
1、什么是洛伦兹力？ 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、带电粒子在磁场中一定受到洛伦兹力在吗？ F洛=qVBsinθ V⊥B，F洛=qVB；V∥B，F洛= 0
3、洛伦兹力的方向如何判定？ 左手定则. F ⊥ V，F ⊥ B。洛伦兹力对运动电荷不做功.
1、在匀强磁场中垂直于磁场方向运动的带电粒子。 2、速度与洛伦兹力在同一平面内，所以只可能做平面运动 。 3、洛伦兹力对运动的带电粒子不做功，速率不变，洛伦兹 力的大小也不变。 4、洛伦兹力提供向心力，产生向心加速度。
做匀速圆周运动的半径和周期
（1）圆周运动的半径
v2 qvB m
✓ 由周期公式可知，在匀强磁场中，做匀速圆周运动的带电粒子，周 期跟轨道半径和运动速率均无关，而与比荷成反比．只要是比荷相 同的
例题1：两相邻匀强磁场区域的磁感应强度大小不同、方向平行．一速 度方向与磁感应强度方向垂直的带电粒子(不计重力)，从较强磁场区域 进入到较弱磁场区域后，粒子的( ) A．轨道半径减小，角速度增大 B．轨道半径减小，角速度减小 C．轨道半径增大，角速度增大 D．轨道半径增大，角速度减小
思考：（重力不计） 带电粒子垂直磁场方向进入匀强磁场时会做什么运动呢？
× × ×B× ×
×××××
-
v
B
×××××
×
× +×
×
v
×
×××××
一、带电粒子在匀强圈
加速电压 选择挡
电子枪
磁场强弱 选择挡
一、带电粒子在匀强磁场中的运动分析
带电粒子以速度v垂直磁场方向入射，在磁场中做匀速圆周运 动，设带电粒子的质量为m，所带的电荷量为q.
四、磁场对运动电荷的作用
复习回顾
1、什么是洛伦兹力？ 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、带电粒子在磁场中一定受到洛伦兹力在吗？ F洛=qVBsinθ V⊥B，F洛=qVB；V∥B，F洛= 0
3、洛伦兹力的方向如何判定？ 左手定则. F ⊥ V，F ⊥ B。洛伦兹力对运动电荷不做功.
1、在匀强磁场中垂直于磁场方向运动的带电粒子。 2、速度与洛伦兹力在同一平面内，所以只可能做平面运动 。 3、洛伦兹力对运动的带电粒子不做功，速率不变，洛伦兹 力的大小也不变。 4、洛伦兹力提供向心力，产生向心加速度。
做匀速圆周运动的半径和周期
（1）圆周运动的半径
v2 qvB m
人教版物理选修1-1课件：第二章第四节
变速度大小，故电场中粒子的速度大，用时
少，虽然结果正确，但分析是错误的．
栏目 导引
第二章 磁
场
(2)认为洛伦兹力总垂直于速度不改变速度大 小，也就不改变竖直方向的速度大小，因此
和电场力一样在竖直方向没有分力，竖直方
向仅受重力，故运动时间相同的分析也是错
误的．
栏目 导引
由磁场本身的性质决定，与洛伦兹力的大小 无关，D错． 【答案】 B
栏目 导引
第二章 磁
场
变式训练 1．(2012· 成都七中高二检测)如图2－4－1所
示，表示磁场B、电荷运动方向v和磁场对电
荷的作用力F的相互关系图中正确的是( )
栏目 导引
第二章 磁
场
图2－4－1
答案：D
栏目 导引
第二章 磁
场
场
1．对洛伦兹力的理解 (1)洛伦兹力是磁场对运动电荷的作用力，对
静止的电荷无洛伦兹力作用．
(2)当磁场方向与电荷运动方向一致时，洛伦
兹力为零，当磁场方向与电荷运动方向垂直
时，洛伦兹力最大．
栏目 导引
第二章 磁
场
2．判断洛伦兹力方向的方法 判断洛伦兹力方向的方法——左手定则：伸
开左手，使拇指跟其余四指垂直，并且都跟
)
栏目 导引
第二章 磁
场
图2－4－3
栏目 导引
第二章 磁
场
【思路点拨】
本题主要考查对洛伦兹力的
方向判定及性质理解．
【精讲精析】
电子在通电长直导线产生的
磁场中运动，由安培定则判定直导线右侧区 域内的磁场方向是垂直纸面向里的，再由左
手定则判定电子所受洛伦兹力方向向右，所
以电子向右偏转，但洛伦兹力的方向始终与 速度方向垂直，洛伦兹力始终对电子不做功,
少，虽然结果正确，但分析是错误的．
栏目 导引
第二章 磁
场
(2)认为洛伦兹力总垂直于速度不改变速度大 小，也就不改变竖直方向的速度大小，因此
和电场力一样在竖直方向没有分力，竖直方
向仅受重力，故运动时间相同的分析也是错
误的．
栏目 导引
由磁场本身的性质决定，与洛伦兹力的大小 无关，D错． 【答案】 B
栏目 导引
第二章 磁
场
变式训练 1．(2012· 成都七中高二检测)如图2－4－1所
示，表示磁场B、电荷运动方向v和磁场对电
荷的作用力F的相互关系图中正确的是( )
栏目 导引
第二章 磁
场
图2－4－1
答案：D
栏目 导引
第二章 磁
场
场
1．对洛伦兹力的理解 (1)洛伦兹力是磁场对运动电荷的作用力，对
静止的电荷无洛伦兹力作用．
(2)当磁场方向与电荷运动方向一致时，洛伦
兹力为零，当磁场方向与电荷运动方向垂直
时，洛伦兹力最大．
栏目 导引
第二章 磁
场
2．判断洛伦兹力方向的方法 判断洛伦兹力方向的方法——左手定则：伸
开左手，使拇指跟其余四指垂直，并且都跟
)
栏目 导引
第二章 磁
场
图2－4－3
栏目 导引
第二章 磁
场
【思路点拨】
本题主要考查对洛伦兹力的
方向判定及性质理解．
【精讲精析】
电子在通电长直导线产生的
磁场中运动，由安培定则判定直导线右侧区 域内的磁场方向是垂直纸面向里的，再由左
手定则判定电子所受洛伦兹力方向向右，所
以电子向右偏转，但洛伦兹力的方向始终与 速度方向垂直，洛伦兹力始终对电子不做功,
教科版物理选修1-1全册精品课件第二章3
或相反 ) ，此时带电粒子所受到的洛伦兹力为
零，带电粒子将以入射速度v做匀速直线运动.
2.带电粒子在匀强磁场中的匀速圆周运动 若带电粒子垂直磁场方向进入匀强磁场，由 于洛伦兹力始终和运动方向垂直，因此不改 变速度的大小，但不停地改变速度的方向， 所以带电粒子做匀速圆周运动，洛伦兹力提 供了带电粒子做匀速圆周运动的向心力．
例1
(2012· 阜阳一中高二检测)如图2－3－1
所示,是表示磁场磁感应强度B、负电荷运动方 向 v和磁场对电荷洛伦兹力 F的相互关系图 , 这 四个图中正确的是(B、v、F两两垂直)( )
图2－3－1
【精讲精析】 选项正确． 【答案】 ABC
由左手定则可判断 A 、 B 、 C
【方法总结】
应用左手定则判断洛伦兹力
C．垂直纸面向里偏转 D．垂直纸面向外偏转
解析：选B.带电粒子所受洛伦兹力的方向可用 左手定则判定．在用左手定则判定洛伦兹力 方向时，四指应指向电子运动的反方向，磁 场垂直穿过手心，则大拇指所指的方向即为 洛伦兹力的方向．
运动电荷在磁场中的运 动
1.带电粒子在匀强磁场中的匀速直线运动 若带电粒子的速度方向与磁场方向平行 ( 相同
的方向的问题，特别要注意“其余四指”的 指向为正电荷运动方向．
变式训练 1. 如图 2 － 3 － 2 为阴极射线管的结构示意图， 阴极射线发出的电子束在阴极和阳极间强电 场的作用下沿直线运动，如果在射线管所在 区域内加上垂直纸面向里的匀强磁场，则电 子束的偏转方向为( )
A．竖直向上偏转
B．竖直向下偏转
例2 一个电子穿过某一空间而未发生偏转，
则( )
A．此空间一定不存在磁场
B．此空间可能有磁场，方向与电子速度平行 C．此空间可能有磁场，方向与电子速度垂直 D．此空间可能有正交的磁场和电场，它们的 方向均与电子速度垂直
新版人教版选修1-1高二物理 2.5磁性材料 教学(共37张PPT)学习PPT
熔岩冷却变硬形成岩石的同时，其中 铁磁性物质中的磁畴按照地球磁场的方向 排列，并被固定下来。大洋底部不会受到 大气的风化，因此，海底岩石忠实地记录 了它形成时的地球磁场的方向。
洋底岩石的磁性分布
课堂小结 （1）磁畴：铁磁性物质的结构与其他物质有所不同，它们本身就是由很多已经磁化的小区域组成，这些磁化的小区域叫做“磁畴”。
由于所有物质均具有或强或弱的磁性，如 果它们聚集在一起，形成矿床，那么必然对附 近区域的地磁场产生干扰，使得地磁场出现异 常情况。根据这一点，可以在陆地、海洋或者 空中测量大地的磁性，获得地磁图，对地磁图 上磁场异常的区域进行分析和进一步勘探，往 往可以发现未知的矿藏或者特殊的地质构造。
无处不在的磁
二．磁性材料的发展
1．19世纪末，电力应用技术的出现，发 电机、。
技术的需求推进了磁学的基础研究。磁畴 的设想就是在20世纪初提出来，而后才被证实 的。
电 话
1872年，美国发明家托马斯·爱迪生发明自动 电报记录机——将莫尔斯码符号以打孔的方式输 送到一个纸带上。
现代人好比被“磁海”包围。 答：（１）缝衣针、螺丝刀等钢铁物体，与磁铁接触后就会显示出磁性，这种现象叫做磁化。
随着社会发展，信息记录的方法和技术也发生着急剧的变化。
一、洛仑兹力
1．洛仑兹力：磁场对运动电荷力的作用 2．洛仑兹力和安培力是微观和宏观的关系 二、洛仑兹力的方向
左手定则
三、电子束的磁偏转
通过演示实验了解磁性材料的种类以及在 生活中的应用。
情感态度与价值观
通过对磁性材料的发展与应用的介绍，使 学生更深刻的了解磁性材料对我们生产和生活 的作用。
教学重难点
重点
1．磁化与退磁。 2．磁性材料的种类。 3．磁性材料的发展。
人教版高中物理选修1-1课件.2.5磁性材料
三、磁性材料的发展
1、19世纪末，电力应0年代，磁性材料市场迅速扩大，在电话、 扬声器、发电机和电动机，以及仪表制造业中，都需 要磁性材料。
3、第二次世界大战后，新 型磁性材料——铁氧体，成 为研究热点
4、1978年，合金磁粉研 制成功。 5、现在又在使用金属薄 膜做磁记录材料
小结
1、一.磁化和退磁 2、铁磁性物质：铁、钴、镍以及它们的合金。 3、磁畴 4、硬磁性材料和软磁性材料 5、磁性材料的发展 6、磁记录 7、地球磁场留下的记录
三、磁记录 1、实例：磁卡、录音机和录像机上用的录象带、 计算机上用的磁盘等 2、用途：保存大量信息，并在需要的时候读取。
四、地球磁场留下的记录
戴“头罩”的鸽子为什么会迷失方向？
1.我们的祖先发明指南针，对世界文明产生重 大影响。
2.现代人好比被“磁海”包围。
3.生物磁性的研究为人类开辟了崭新的视野。
2、退磁：原来有 磁性的物体，经过 高温、剧烈振动或 者遂渐减弱的交变 磁场的作用,就会 失去磁性，这种现 象叫做退磁
3、铁磁性物质：铁、钴、镍以及它们的合金，
还有一些氧化物，磁化后的磁性比其他物质
强得多，这些物质叫做铁磁性物质
4、解释：铁磁性物质磁化后有很强磁性 （1）磁畴：铁磁性物质的结构与其他物质有所 不同，它们本身就是由很多已经磁化的小区域 组成，这些磁化的小区域叫做“磁畴”。
高中物理课件
灿若寒星整理制作
§2-5、磁性材料
复习
一、复习洛伦兹力的方向 左手定则 f⊥vf⊥B，f⊥v和B所决定的平面。
二、洛伦兹力的特点
只改变电荷的速度方向，而不改变速度 的大小。 洛伦兹力对带电粒子始终不做功！
左手定则
N
高中物理新选修课件洛伦兹力与现代技术
结果分析
将计算得到的洛伦兹力大小与理论值 进行比较，分析误差来源并给出合理 的解释。同时，可以进一步探究洛伦 兹力与现代技术之间的联系和应用。
实验误差来源及改进措施
误差来源
可能存在的误差来源包括电流表和电压表的读数误差、磁场 强度的测量误差、电荷速度和电荷量的测量误差等。
改进措施
为了减小误差，可以采取以下措施：使用更精确的电流表和 电压表；提高磁场强度的测量精度；改进电荷速度和电荷量 的测量方法；增加测量次数以减小随机误差等。
01 3. 将实验仪的磁场调整到合适的强度，并记录磁 感应强度的数值。
02 4. 将电荷以一定的速度射入磁场中，并观察其偏 转情况。
02 5. 通过调整滑动变阻器改变电流的大小，从而改 变磁场的强度，重复步骤4多次测量。
数据处理方法和结果分析
数据处理方法
根据实验记录的数据，利用公式 F=qvB计算洛伦兹力的大小，其中q 为电荷量，v为电荷速度，B为磁感 应强度。通过多次测量取平均值来减 小误差。
磁流体发电利用洛伦兹力将高温高速的等离子体直接转换成电能。
洛伦兹力在电磁学领域重要
03
性
电磁学发展历程回顾
早期电磁学研究
洛伦兹力的发现
从吉尔伯特的磁石研究到库仑的电荷 相互作用定律，奠定了电磁学的基础 。
洛伦兹在研究磁场对运动电荷的作用 时，发现了洛伦兹力，进一步完善了 电磁学理论体系。
法拉第与麦克斯韦的贡献
现代技术中洛伦兹力应用实
02
例
粒子加速器原理及构造
01 粒子加速器概述
粒子加速器是一种利用电磁场将带电粒子加速到 高能量的装置。
02 洛伦兹力在粒子加速器中的应用
粒子加速器中的洛伦兹力作用于带电粒子，使其 在磁场中做圆周运动并获得能量。
将计算得到的洛伦兹力大小与理论值 进行比较，分析误差来源并给出合理 的解释。同时，可以进一步探究洛伦 兹力与现代技术之间的联系和应用。
实验误差来源及改进措施
误差来源
可能存在的误差来源包括电流表和电压表的读数误差、磁场 强度的测量误差、电荷速度和电荷量的测量误差等。
改进措施
为了减小误差，可以采取以下措施：使用更精确的电流表和 电压表；提高磁场强度的测量精度；改进电荷速度和电荷量 的测量方法；增加测量次数以减小随机误差等。
01 3. 将实验仪的磁场调整到合适的强度，并记录磁 感应强度的数值。
02 4. 将电荷以一定的速度射入磁场中，并观察其偏 转情况。
02 5. 通过调整滑动变阻器改变电流的大小，从而改 变磁场的强度，重复步骤4多次测量。
数据处理方法和结果分析
数据处理方法
根据实验记录的数据，利用公式 F=qvB计算洛伦兹力的大小，其中q 为电荷量，v为电荷速度，B为磁感 应强度。通过多次测量取平均值来减 小误差。
磁流体发电利用洛伦兹力将高温高速的等离子体直接转换成电能。
洛伦兹力在电磁学领域重要
03
性
电磁学发展历程回顾
早期电磁学研究
洛伦兹力的发现
从吉尔伯特的磁石研究到库仑的电荷 相互作用定律，奠定了电磁学的基础 。
洛伦兹在研究磁场对运动电荷的作用 时，发现了洛伦兹力，进一步完善了 电磁学理论体系。
法拉第与麦克斯韦的贡献
现代技术中洛伦兹力应用实
02
例
粒子加速器原理及构造
01 粒子加速器概述
粒子加速器是一种利用电磁场将带电粒子加速到 高能量的装置。
02 洛伦兹力在粒子加速器中的应用
粒子加速器中的洛伦兹力作用于带电粒子，使其 在磁场中做圆周运动并获得能量。
高中物理新选修课件洛伦兹力初探
霍尔效应原理及应用
霍尔效应原理
当电流垂直于外磁场通过半导体 时，载流子发生偏转，垂直于电 流和磁场的方向会产生一附加电 场，从而在半导体的两端产生电
势差。
霍尔元件
利用霍尔效应制成的元件称为霍 尔元件，它具有体积小、重量轻 、寿命长、安装方便、功耗小、
频率高等优点。
应用领域
霍尔元件被广泛应用于测量、自 动化、计算机和信息技术等领域 ，如位置检测、速度检测、电流
• 区别：尽管安培力和洛伦兹力在本质上相同，但它们之间还是存在一些区别。 首先，安培力和洛伦兹力的研究对象不同，前者是通电导线（或等效于通电导 线的电流元），后者是运动电荷。其次，安培力和洛伦兹力的方向判断方法不 同，前者使用左手定则判断，后者使用右手定则判断。最后，尽管安培力和洛 伦兹力都与磁场和电流有关，但它们的作用效果不同。安培力可以使通电导线 在磁场中发生运动或产生形变；而洛伦兹力则主要影响运动电荷在磁场中的运 动轨迹和速度大小。
在粒子加速器中，洛伦兹力起到关键的作用。当带电粒子在加速器中运动时，会受到洛伦 兹力的作用，使得粒子在磁场中发生偏转。通过调整磁场的强度和方向，可以控制粒子的 运动轨迹和速度，从而实现粒子的加速。
洛伦兹力与电场力的协同作用
在粒子加速器中，洛伦兹力与电场力协同作用，共同推动带电粒子的加速。电场力负责提 供粒子加速所需的能量，而洛伦兹力则通过调整粒子的运动轨迹，使得粒子能够在加速器 中不断获得能量，达到高能状态。
霍尔电压与磁场强度和电流大 小成正比，与载流子浓度成反 比。通过测量霍尔电压可以计 算载流子浓度，了解材料的导 电性能。
粒子加速器模拟实验
01 实验目的
模拟粒子加速器的工作原理， 了解洛伦兹力在粒子加速中的 应用。
人教版高中物理选择性必修第二册精品课件 第1章 安培力与洛伦兹力 2 磁场对运动电荷的作用力
在发光。
【要点提示】 电子束的磁偏转就是通过改变偏转线圈中电流的大小和方
向来改变线圈产生磁场的强弱和方向,进而改变电子所受洛伦兹力的大小
和方向来实现的。
情境链接
太阳风暴爆发时会喷射大量的高能带电粒子流和等离子体,释放的物质和
能量到达近地空间,可引起地球磁层、电离层、中高层大气等地球空间环
境强烈扰动,从而影响卫星通信。
地球的地磁场相当于给地球撑起了一把保护伞,带电粒子进入地磁场后会
受到洛伦兹力的作用,洛伦兹力对带电粒子运动的速度有何影响?
提示 洛伦兹力只改变粒子运动速度的方向,不改变粒子运动速度的大小。
教材拓展
阅读教材第10页思考与讨论,考虑电子的运动轨迹向哪偏转由什么决定?
电子运动轨迹的弯曲程度由什么决定?
提示 电子向哪偏转由其所受洛伦兹力的方向决定,弯曲程度由其所受洛伦
达b点,此时滑块恰好对斜面无压力。重力加速度为g,关于滑块自a点运动
到b点的过程,下列说法正确的是( B )
A.滑块在a点受重力、支持力和洛伦兹力作用
B.滑块在 b 点受到的洛伦兹力大小为 qB 2ℎ
C.洛伦兹力做正功
D.滑块的机械能增大
解析 滑块在 a 点处于静止状态,在 a 点不受洛伦兹力作用,故 A 错误;滑块自
a 点运动到 b 点的过程中,洛伦兹力不做功,支持力不做功,滑块机械能守恒,由
1
机械能守恒定律得 mgh=2mv2,解得 v=
2ℎ,则滑块在 b 点受到的洛伦兹力为
F=qBv=qB 2ℎ,故 B 正确,C、D 错误。
探究点三
洛伦兹力与现代科技
导学探究
在两平行金属板间,有如图所示的互相正交的匀强电场和匀强磁场。α粒
人教版高中物理选修1-1课件第2章-4
能说明此空间可能有磁场，方向与电子速度方向平行，或者
说明此空间可能有正交的磁场和电场，它们的方向均与电子 速度方向垂直，导致电子所受合力为零．因此，本题的正确 选项为B、D. 【答案】 BD
4．(2012·广东学业水平测试 )有关洛伦兹力和安培力的 描述，正确的是( ) A．通电直导线在匀强磁场中不一定受到安培力的作用 B．安培力是大量运动电荷受洛伦兹力的宏观表现
1．洛伦兹力与安培力的关系 通电导线受安培力是内部大量定向移动电荷受洛伦力的 宏观表现；而洛伦兹力是安培力的微观本质．
2．洛伦兹力的作用特点
由于洛伦兹力遵守左手定则，其方向总是与电荷的运动 方向垂直，因此洛伦兹力只改变速度方向不改变速度大小， 对运动电荷不做功．
3．洛伦兹力和电场力的比较 洛伦兹力 性质 电场力
屏因大量电子撞击发光而形成图像．
(2) 扫描：电子束打在荧光屏上的光点，按一定规则不 断在水平方向、竖直方向移动叫扫描．电子束从最上一行到 最下一行扫描一遍叫做一场，电视机中每秒要进行 50 场扫 描．
如图 2 － 4 － 2 所示，电视机显像管中的电子束向上偏 转，则管颈处的偏转线圈所提供的磁场是什么方向？
吊小球，在垂直于匀强磁场方向的竖直平面内摆动，C点为
小球运动的最低位置，则( )
图2－4－1
A．小球从等高的A点、B点分别摆至
相等
C点时速度大小
B．小球从与A等高的B点摆至C点时比从A点摆至C点时 速度大 C．如果小球带正电，则小球从A点摆至C点的速度比从
B点摆至C点时大
D．如果小球带负电，则小球从A点摆至C点的速度比从 B点摆至C点时大
【解析】
由于洛伦兹力对运动小球不做功，所以不论
是正电荷还是负电荷，不论是从A点还是从B点摆至C点，机 械能均守恒，所以B、C、D错，A对. 【答案】 A
高中物理选修课件探究洛伦兹力
01
洛伦兹力定义
02
洛伦兹力公式
洛伦兹力是指运动电荷在磁场中所受到的力，是磁场对运动电荷的作 用力。
洛伦兹力的公式为F=qvBsinθ，其中q为电荷量，v为电荷运动速度 ，B为磁感应强度，θ为速度方向与磁场方向的夹角。
洛伦兹力与电场力关系
洛伦兹力与电场力的区别
洛伦兹力是磁场对运动电荷的作用力，而电场力是电场对电 荷的作用力。二者产生的机理不同，但都是电磁相互作用的 表现。
数据处理与结果分析
数据处理
通过对实验数据进行整理、筛选和计算，得到粒子在磁场中的运动半径、周期 等关键参数。然后根据洛伦兹力公式和相关物理量之间的关系，计算洛伦兹力 的大小。
结果分析
将计算得到的洛伦兹力与理论值进行比较，分析误差来源。同时，通过改变实 验条件（如粒子电荷量、速度和磁感应强度），观察洛伦兹力的变化情况，进 一步验证洛伦兹力定律的正确性。
05
洛伦兹力在科技领域应用
粒子加速器原理简介
粒子加速器基本概念
粒子加速器是一种利用电磁场将带电粒子加速到高能状态的装置。
洛伦兹力在粒子加速器中的作用
洛伦兹力是粒子加速器中使带电粒子获得加速力的关键因素，通过改变电磁场的强度和 方向，可以控制粒子的运动轨迹和速度。
粒子加速器的种类和应用
粒子加速器种类繁多，包括线性加速器、回旋加速器等，广泛应用于科研、医学、工业 等领域。
实验误差来源及改进措施
误差来源
实验误差主要来源于装置误差、测量误 差和环境因素等。例如，磁场发生装置 的不均匀性、粒子源的稳定性、探测器 的灵敏度以及环境温度和湿度的变化等 都可能对实验结果产生影响。
VS
改进措施
为了减小实验误差，可以采取以下措施： 优化实验装置设计，提高磁场均匀性和粒 子源稳定性；选用高精度测量设备，提高 测量精度；严格控制实验环境条件，减小 环境因素对实验结果的影响；增加实验次 数和数据量，采用统计方法对数据进行分 析和处理。
洛伦兹力定义
02
洛伦兹力公式
洛伦兹力是指运动电荷在磁场中所受到的力，是磁场对运动电荷的作 用力。
洛伦兹力的公式为F=qvBsinθ，其中q为电荷量，v为电荷运动速度 ，B为磁感应强度，θ为速度方向与磁场方向的夹角。
洛伦兹力与电场力关系
洛伦兹力与电场力的区别
洛伦兹力是磁场对运动电荷的作用力，而电场力是电场对电 荷的作用力。二者产生的机理不同，但都是电磁相互作用的 表现。
数据处理与结果分析
数据处理
通过对实验数据进行整理、筛选和计算，得到粒子在磁场中的运动半径、周期 等关键参数。然后根据洛伦兹力公式和相关物理量之间的关系，计算洛伦兹力 的大小。
结果分析
将计算得到的洛伦兹力与理论值进行比较，分析误差来源。同时，通过改变实 验条件（如粒子电荷量、速度和磁感应强度），观察洛伦兹力的变化情况，进 一步验证洛伦兹力定律的正确性。
05
洛伦兹力在科技领域应用
粒子加速器原理简介
粒子加速器基本概念
粒子加速器是一种利用电磁场将带电粒子加速到高能状态的装置。
洛伦兹力在粒子加速器中的作用
洛伦兹力是粒子加速器中使带电粒子获得加速力的关键因素，通过改变电磁场的强度和 方向，可以控制粒子的运动轨迹和速度。
粒子加速器的种类和应用
粒子加速器种类繁多，包括线性加速器、回旋加速器等，广泛应用于科研、医学、工业 等领域。
实验误差来源及改进措施
误差来源
实验误差主要来源于装置误差、测量误 差和环境因素等。例如，磁场发生装置 的不均匀性、粒子源的稳定性、探测器 的灵敏度以及环境温度和湿度的变化等 都可能对实验结果产生影响。
VS
改进措施
为了减小实验误差，可以采取以下措施： 优化实验装置设计，提高磁场均匀性和粒 子源稳定性；选用高精度测量设备，提高 测量精度；严格控制实验环境条件，减小 环境因素对实验结果的影响；增加实验次 数和数据量，采用统计方法对数据进行分 析和处理。
新教材高中物理第一章安培力与洛伦兹力2磁吃运动电荷的作用力课件新人教版选择性必修第二册
1．洛伦兹力的理解 运动电荷在磁场中所受的力称为洛伦兹力。通电导线在磁场中所受的安 培力，实际是洛伦兹力的宏观表现。 2．洛伦兹力的方向 (1)洛伦兹力的方向可以依照左手定则判定，具体步骤如下： ①准备动作：伸开左手，使拇指与其余四个手指垂直，并且都与手掌在 同一个平面内。
②判断要点：让磁感线从掌心垂直进入，并使四指指向正电荷运动的方 向或负电荷运动的反方向，这时拇指所指方向就是正电荷或负电荷所受洛伦 兹力的方向。
活动 2：如图所示，抽成真空的玻璃管左右两个电极分别连接到高压电 源两极时，阴极会发射电子，电子在电场的加速下飞向阳极，荧光板可显示 出电子的径迹。对比甲、乙两图实验结果，可得出什么结论？
提示：电子束的径迹在磁场的作用下发生了弯曲，说明电子束受到磁场 的力的作用。
活动 3：运动电荷在磁场中受到的力称为洛伦兹力，这种力与安培力有 什么关系？
提示：根据活动 1 的分析，通电导线在磁场中受到的安培力，实际是洛 伦兹力的宏观表现。
活动 4：根据活动 3 的结论，试总结出判断洛伦兹力方向的方法，并用 图乙实验结果检验。
提示：根据安培力与洛伦兹力的关系，我们可以推断运动电荷在磁场中 所受洛伦兹力的方向，与电荷的运动方向和磁感应强度的方向都垂直，也可 用左手定则判定洛伦兹力的方向，不同的是四指指向正电荷运动的方向或负 电荷运动的反方向。由图乙实验结果可知，此判定方法正确。
三、电子束的磁偏转 1．磁偏转：洛伦兹力的方向与粒子的运动速度方向 子在磁场中运动时，因受到洛伦兹力的作用，就会发生
□01 垂直 □02 偏转
，当粒 。
2．显像管原理
(1)如图，显像管中的电子枪工作时发射 □03 高速电子 ，很细的一束电子 打在荧光屏上只能使一个点发光，要使整个荧光屏发光，就要靠磁场来使电 子束 □04 偏转 。
人教版物理选修1-1课件：第二章 磁场 2.4
一
二
三
二、洛伦兹力与安培力的联系 1.在导体静止不动时,安培力是洛伦兹力的合力,所以洛伦兹力的 方向与安培力的方向是一致的,可由左手定则判定。判断洛伦兹力 的方向时一定要注意F垂直于v与B所决定的平面。 2.当运动电荷的速度v的方向与磁感应强度的方向平行时,运动电 荷不受洛伦兹力的作用,仍以初速度做匀速直线运动。而磁场中静 止的电荷也不受洛伦兹力的作用。导体平行于磁场方向放置时,定 向运动的电荷不受洛伦兹力,所以导体也不受安培力。
一
二
三
一、对洛伦兹力的理解 磁场对运动电荷的作用力叫洛伦兹力,是由荷兰物理学家洛伦兹 首先提出的。 1.洛伦兹力的方向 安培力实际上是大量运动电荷在磁场中受洛伦兹力的宏观表现, 所以洛伦兹力的方向也可由左手定则判定。 左手定则:伸开左手,使拇指跟其余四指垂直,且处于同一平面内, 让磁感线垂直穿入手心,四指指向正电荷运动的方向(若是负电荷, 则四指指向负电荷运动的反方向),拇指所指的方向就是洛伦兹力 的方向。 (1)在研究电荷的运动方向与磁场方向垂直的情况时,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。
一
二
三
(2)电视机显像管用到了电子束磁偏转的原理:显像管的结构跟电 子射线管相似,但荧光屏处于显像管的最前端,最后端是电子枪,管 颈处是由两个偏转线圈组成的偏转装置,如图所示。偏转线圈未加 磁场时,电子枪发出的电子束将轰击在荧光屏的中心,荧光屏中心 就出现一个亮点。当显像管接收到影像信号时,磁偏转装置就会产 生一个变化的磁场,使电子束从荧光屏左上角开始向右扫描出一条 水平线,之后再扫描下面一条线。如此高频率地反复扫描,并利用 人眼的视觉暂留效应,使荧光屏上的亮点构成我们看到的影像。
高二物理课件 洛伦兹力课件 新课标 人教版
qB
2m
以上关系表明，尽管速率大的粒子在
大半径的圆周上运动，速率小的粒子在小半径
的圆周上运动，但它们运行一周所需要的时间
却都是相等的。这个重要结论是回旋加速器的
理论依据。
(1)粒子的初速v垂直于B
R
f
+
q, m
v0
(2)普通情形
普遍情形下，v与B成任意夹角θ。如图，
v∥=vcosθ,v⊥=vsinθ.若只有v⊥分量，粒子将
在垂直于B的平面内作匀速圆周运动；若只有
v∥分量，磁场对粒子没有作用力，粒子将沿B
的方向（或其反方向）作匀速直线运动。当两
个分量同时存在时，粒子的轨迹将成为一条螺
旋线。其螺距
h //
v//T
2 m（v c粒os子每回转一
qB
周时前进的距离）为 ，它与v⊥分量无关。
(2)普通情形
核质比的测定 利用电子（或其它带电粒子）在磁场中偏 转的特性，可以测定出它们的电荷与质量
磁场使阴极射线偏转的演示
洛伦兹力 Lorentz force
洛伦兹力: 运动电荷在磁场中所受的力。实验证明，
运动带电粒子在磁场中受的力F与粒子的电荷q、它
的速度v、磁感应强度B有如下关系：
。按
照矢径的定义，上式表明，F的大小
为:
，θ为v与B之间的夹角；F的方向与
v和B构成的平面垂直（如图）。而且F的方向与电
形区域里，可由管外的电磁铁产生一方向垂直纸面的
磁场。适当调节电场与磁场的强度，可使它们作用在 电子上的力达到平衡即 eE=evB,或v=E/B。 由E和B的 数值可以测出电子流的速度v。再将电场切断，电子束 在磁场区内将沿圆弧运动，R=mv/qB，因而电子的何 质比为 ，半径R可以直接从仪器上来确定。
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洛伦兹力
1、定义：运动的电荷在磁场中受到力的作用。
2、洛伦兹力与安培力的关系： 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
思考 洛仑兹力F洛的方向如何确定？
猜想：能不能用左手定则来判定？ 推理：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． 验证：尝试不同方向的磁场对电子束的不同影响，判断 运动的电子束在各种方向的磁场中的受力方向．
微观实质
安培力
2、洛伦兹力的方向：左手定则
3、洛伦兹力特点：F⊥vF⊥B 只改变电荷速度方向,永不做功
作业：
步步高：P39课下巩固区1-9题
请欣赏：芬兰拉普兰极光
判断洛伦兹力的方向
左手定则
N
F v
S
课堂练习: 1.判断下列粒子刚进入磁场时所受的 洛伦兹力的方向.
-q
v F
v
甲
+q
F
-q v
v 丙丁
乙
+q
F垂直纸面向里
F垂直纸面向外
思考
q- V
q-
B
V
B
当速度V的方向与磁感应强度B的方向平行时： F＝0
小结 洛伦兹力与电场力的区别：
1.产生：电场对运动电荷、静止电荷都有电场力的 作用,磁场只对运动电荷才有磁场力的作用
高中物理课件
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2.4磁场对运动电荷的作用
知识回顾
安培力的大小
B,I平行： FA=0 B,I垂直： FA=BIL
判断下图安培力的受力形成的？
电流是电荷的定向运动形成的，而磁场对电流（通 电导线）有力的作用，由此你会想到了什么？
猜想：磁场可能对运动电荷有力的作用。
思考
如果带电粒子射入匀强磁场时，初速度跟磁场方 向垂直（如图所示），粒子在洛仑兹力的作用下 将做什么运动？
-
V0
电子束的磁偏转 下图实验装置可以演示洛伦兹力的大小和方向。它由 一个球形电子射线管和一组线圈组成。通过改变电子 枪两极间的电压可以改变电子的速度；通过改变线圈 中电流的强弱可以改变磁感应强度的大小。
实验探究
磁场对运动电荷的是否有力的作用？
阴极射线管（CRT）
1.它是现代电视显像管原型； 2.它引领了现代扫描系统的开发； 3.1901-1906年的诺贝尔物理学奖中有 三年的获奖奖项与之有直接关系。
阴极射线管（CRT）
荷磁兰场物对理运动学电家荷洛有伦作兹用首力先提出：—洛伦兹力
洛伦兹是荷兰物理学家、数 学家，1853年生于阿纳姆。 洛伦兹创立了经典电子论， 提出了洛伦兹变换公式， 1902年与其学生塞曼共同获 得诺贝尔物理学奖。洛伦兹 死于1928年2月4日。在举行 葬礼那天，爱因斯坦在悼词 中称他是“我们时代最伟大、 最高尚的人。”
图2.4-2洛伦兹力演示仪
电子束的磁偏转
在演示仪中可以观察到，没有磁场时，电子束是直进 的，外加磁场后，电子束的径迹变成圆形。磁场的强 弱和电子的速度都能影响圆的半径。
显像管的工作原理
思考与讨论
1、电子束是怎样实现偏转的？ 2、在图2.4－3中，如图所示 （1）要是电子打在A点，偏转磁 场应该沿什么方向？ （2）要是电子打在B点，偏转磁 场应该沿什么方向？ （3）要是电子束打在荧光屏上的 位置由中心O逐渐向A点移动，偏 转磁场应该怎样变化？
3、电子打在荧光屏上只能有一个亮点，为什么整个荧光屏 都能发光呢？
美丽的极光
宇宙深处射来的带电粒子为什么只在南北两极形 成神秘莫测的极光？
探秘：极光形成的原因
1、电子束以一定的初速度沿轴线进入螺线管内，螺线
管中通以方向随时间而周期性变化的电流，如图，则
电子束在螺线管中做： A
A．匀速直线运动
2.方向：电场力的方向与电场方向平行,正电荷的 电场力方向就是电场方向
无论是正电荷还是负电荷，它所受洛伦兹力永远 与磁场方向垂直。
3.效果：电场力可以改变速度的大小和方向 洛伦兹力与速度方向垂直，只能改变速度方向，不
改变速度大小
4.做功：电场力对电荷可能做功，也可能不做功 洛伦兹力始终与电荷速度方向垂直,永远不会做功
B．匀速圆周运动
C．加速减速交替的运动 D．来回振动
2、来自宇宙的电子流，沿与地 球表面垂直的方向射向赤道上 空的某一点，则这些电子在进
入地球的周围时将： C
A、竖直向下沿直线射向地面
B、相对于预定地面向东偏转
C、相对于预定地面向西偏转
D、相对于预定地面稍向北偏转
北
B
F
西
东
南
小结：
1、 洛伦兹力 宏观表现