安培力与洛伦兹力.pptx
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1、复习回忆复习回忆1、电流在磁场中受安培力大小的公式如何?、电流在磁场中受安培力大小的公式如何?公式适用的条件是什么?公式适用的条件是什么?2、安培力的方向如何?应如何判断?、安培力的方向如何?应如何判断?安培力大小安培力大小:F=BIL适用条件适用条件:电流方向和磁场方电流方向和磁场方向垂直。向垂直。安培力的方向与磁场方向垂安培力的方向与磁场方向垂直,与电流方向垂直;应用左直,与电流方向垂直;应用左手定则判断。手定则判断。第1页/共28页电流是电荷的定向移动形成的,磁电流是电荷的定向移动形成的,磁场对电流能产生力的作用,场对电流能产生力的作用,那么,运动电荷在磁场中是否也同那么,运动电荷在磁场
2、中是否也同样受到力的作用呢?样受到力的作用呢?问题第2页/共28页课题:课题:磁场对运动电荷的作用力磁场对运动电荷的作用力课件教师:祝平原课件教师:祝平原第3页/共28页阴极阴极阳极阳极狭缝狭缝荧光屏荧光屏电子束电子束洛伦兹力第4页/共28页NS第5页/共28页SN第6页/共28页实验结果实验结果 (1).在没有外磁场时,电子沿 直线前进,表明运动的电荷没有受到力的作用.(2).当有外磁场时,电子束运动的轨迹发生弯曲,表明运动电荷受到磁场的作用力.第7页/共28页洛伦兹力1.洛伦兹力定义:磁场对电荷的作用力。2.验证:第8页/共28页精密实验结论精密实验结论1、运动电荷在磁场中受力的作用“洛伦
3、洛伦 兹力兹力”。(注:。(注:V B 时运动电荷不受力时运动电荷不受力)2、所受洛伦兹力的方向与磁场方向垂直,与 运动方向也垂直;且遵守“左手定则左手定则”“平伸左手,拇四垂直,磁感线垂直穿入平伸左手,拇四垂直,磁感线垂直穿入 手心,让四指指向手心,让四指指向正正电荷运动方向,拇指电荷运动方向,拇指 所指为洛伦兹力的方向。所指为洛伦兹力的方向。”3、由以上内容可以看出安培力和洛伦兹力 的关系安培力是洛伦力的宏观表安培力是洛伦力的宏观表 现;现;或者说:安培力是大量运动电荷所受洛或者说:安培力是大量运动电荷所受洛 伦兹力的合力。伦兹力的合力。第9页/共28页巩固练习:巩固练习:1、请标出下列各
4、图中带电粒子的洛伦兹力方向 VB+q VBqVBqBVq A B C DFF不受力垂直纸面向外 BVB方向向上或向下2、请标出下列各图中粒子所处的磁场方向或粒子的电性或粒子运动方向。qFVFF q BB qV A B C D不受力Vq第10页/共28页洛伦兹力的大小:设有一段长为设有一段长为 L,截面积为,截面积为 S 的导体,通以电流强度为的导体,通以电流强度为I 的电流放入磁场中,导体与匀强磁场的方向垂直,磁感的电流放入磁场中,导体与匀强磁场的方向垂直,磁感强度为强度为 B,导体单位体积内有,导体单位体积内有 n 个自由电荷,电量为个自由电荷,电量为 q,定向移动速率为,定向移动速率为 V
5、。导体所受的安培力为:导体所受的安培力为:F安安=B I L 导体中的电流有:导体中的电流有:I =nqVS安培力与每一个运动电荷受洛伦兹力的关系:安培力与每一个运动电荷受洛伦兹力的关系:F安安=LSnF洛洛对上面三式进行处理得:对上面三式进行处理得:F洛洛=BVq结论:运动电荷在磁场中垂直于磁场运动所受 的洛伦兹力大小与磁感强度、电荷速度 、电荷电量均成正比。第11页/共28页根据所学知识进行分析思考并论述:根据所学知识进行分析思考并论述:1、洛伦兹力在电荷运动中的做功情况?、洛伦兹力在电荷运动中的做功情况?2、洛伦兹力在带电物体运动中对运动状态的影、洛伦兹力在带电物体运动中对运动状态的影
6、响如何?响如何?洛伦兹力由于总与电荷运动方向垂直,所以洛洛伦兹力由于总与电荷运动方向垂直,所以洛 伦兹力不做功。伦兹力不做功。这一点与安培力不同,请同学这一点与安培力不同,请同学 们理解、牢记。们理解、牢记。由于洛伦兹力不做功,所以在带电物体的运动由于洛伦兹力不做功,所以在带电物体的运动 中,洛伦兹力不影响物体的速率,只改变物体中,洛伦兹力不影响物体的速率,只改变物体 运动的方向。运动的方向。第12页/共28页知识梳理:知识梳理:1 1、运动电荷在速度与磁场方向不平行时受磁场的、运动电荷在速度与磁场方向不平行时受磁场的 作用力作用力洛伦兹力洛伦兹力F F2 2、通电导线在磁场中所受的安培力是形
7、成电流的、通电导线在磁场中所受的安培力是形成电流的 运动电荷所受洛伦兹力的运动电荷所受洛伦兹力的宏观宏观表现。表现。3 3、洛伦兹力的方向垂直于磁场方向,垂直于运动、洛伦兹力的方向垂直于磁场方向,垂直于运动 方向,遵守方向,遵守左手左手定则。(洛伦兹定则。(洛伦兹力力不做功)不做功)4 4、洛伦兹力的大小:、洛伦兹力的大小:F=BVqF=BVq 5 5、洛伦兹力的大小和方向都与磁场的、洛伦兹力的大小和方向都与磁场的B B及运动速及运动速 度度V V有有瞬时瞬时对应关系。对应关系。第13页/共28页思考与讨论思考与讨论1 1、如果带电粒子射入匀强磁场时,初速度方向与磁场方向垂直,粒子仅在洛伦兹力
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