1、物理：1-1磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷的作用力IIFF運(yùn)動(dòng)電荷在磁場(chǎng)中會(huì)受到作用力嗎？運(yùn)動(dòng)電荷在磁場(chǎng)中會(huì)受到作用力嗎？I洛倫茲（洛倫茲（1853192818531928） 洛倫茲是荷蘭物洛倫茲是荷蘭物理學(xué)家、數(shù)學(xué)家，理學(xué)家、數(shù)學(xué)家，18531853年年7 7月月1818日生于日生于阿納姆。洛倫茲創(chuàng)立阿納姆。洛倫茲創(chuàng)立了經(jīng)典電子論，提出了經(jīng)典電子論，提出了洛倫茲變換公式，了洛倫茲變換公式，19021902年與其學(xué)生塞曼年與其學(xué)生塞曼共同獲得諾貝爾物理共同獲得諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。為紀(jì)念洛倫茲學(xué)獎(jiǎng)。為紀(jì)念洛倫茲的卓著功勛，荷蘭政的卓著功勛，荷蘭政府決定從府決定從19451945年起，年起，把他的生日定為把他的生日定

2、為“洛洛倫茲節(jié)倫茲節(jié)”。演示：陰極射線在磁場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)演示：陰極射線在磁場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)1 1、沒有磁場(chǎng)時(shí)，接通高壓電源可以觀察到什么現(xiàn)象。、沒有磁場(chǎng)時(shí)，接通高壓電源可以觀察到什么現(xiàn)象。2 2、光束實(shí)質(zhì)上是什么？、光束實(shí)質(zhì)上是什么？3 3、若在電子束的路徑上加磁場(chǎng)，可以觀察到什么現(xiàn)、若在電子束的路徑上加磁場(chǎng)，可以觀察到什么現(xiàn)象？象？4 4、改變磁場(chǎng)的方向，通過觀查從而判斷運(yùn)動(dòng)的電子、改變磁場(chǎng)的方向，通過觀查從而判斷運(yùn)動(dòng)的電子在各個(gè)方向磁場(chǎng)中的受力方向。在各個(gè)方向磁場(chǎng)中的受力方向。一一. .磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷的作用力叫做磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷的作用力叫做 洛倫茲力洛倫茲力二、探究洛倫茲力的方向：二、探究洛倫茲力的方

3、向：安培力是磁場(chǎng)對(duì)電流的作用力安培力是磁場(chǎng)對(duì)電流的作用力電流是電荷的定向移動(dòng)形成的電流是電荷的定向移動(dòng)形成的 洛倫茲力是磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷的作用力洛倫茲力是磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷的作用力 磁場(chǎng)對(duì)電流的作用力實(shí)質(zhì)是磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)磁場(chǎng)對(duì)電流的作用力實(shí)質(zhì)是磁場(chǎng)對(duì)運(yùn) 動(dòng)電荷的作用力動(dòng)電荷的作用力洛倫茲力的方向可以用洛倫茲力的方向可以用 左手定則判定左手定則判定 實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證：實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證：理論推導(dǎo)理論推導(dǎo): :猜想：猜想：猜想正確猜想正確vvffvvBvFF垂直紙面向外垂直紙面向外 試判斷下圖中的帶電粒子剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)所受的試判斷下圖中的帶電粒子剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)所受的洛倫茲力的方向洛倫茲力的方向 1 1、可見：以相同速度進(jìn)入同一磁場(chǎng)

4、的正負(fù)電荷受到的洛、可見：以相同速度進(jìn)入同一磁場(chǎng)的正負(fù)電荷受到的洛倫茲力方向相反。倫茲力方向相反。2 2、安培力方向由左手定則判斷。我們知道安培力的方向、安培力方向由左手定則判斷。我們知道安培力的方向既垂直于磁場(chǎng)方向，又垂直于電流方向，同樣也用左手定既垂直于磁場(chǎng)方向，又垂直于電流方向，同樣也用左手定則判斷洛倫茲力則判斷洛倫茲力F F的方向也既垂直于磁場(chǎng)的方向也既垂直于磁場(chǎng)B B的方向又垂直于的方向又垂直于電荷運(yùn)動(dòng)速度電荷運(yùn)動(dòng)速度v v的方向的方向練一練：練一練：練一練：練一練： 試判斷各圖中帶電粒子受洛倫茲力的方向，或試判斷各圖中帶電粒子受洛倫茲力的方向，或帶電粒子的電性、或帶點(diǎn)粒子的運(yùn)動(dòng)方向

5、。帶電粒子的電性、或帶點(diǎn)粒子的運(yùn)動(dòng)方向。vFFvv洛倫茲力方向垂直紙面向里 v0vqB洛倫茲力和電場(chǎng)力的區(qū)別：洛倫茲力和電場(chǎng)力的區(qū)別：電荷在電場(chǎng)中一定受到電場(chǎng)力的作用，與其運(yùn)動(dòng)狀態(tài)無電荷在電場(chǎng)中一定受到電場(chǎng)力的作用，與其運(yùn)動(dòng)狀態(tài)無關(guān)；而電荷在磁場(chǎng)中不一定受到磁場(chǎng)力作用，只有相對(duì)于關(guān)；而電荷在磁場(chǎng)中不一定受到磁場(chǎng)力作用，只有相對(duì)于磁場(chǎng)運(yùn)動(dòng)且運(yùn)動(dòng)方向與磁場(chǎng)方向不平行的電荷才受磁場(chǎng)力磁場(chǎng)運(yùn)動(dòng)且運(yùn)動(dòng)方向與磁場(chǎng)方向不平行的電荷才受磁場(chǎng)力作用。作用。2.2.大?。捍笮。篎 F電電Eq,FEq,F洛洛=Bqvsin=Bqvsin。3.3.電荷所受電場(chǎng)力方向總是平行于電場(chǎng)線的切線方向；而電荷所受電場(chǎng)力方向總是

6、平行于電場(chǎng)線的切線方向；而電荷所受磁場(chǎng)力的方向總是既垂直于磁場(chǎng)方向，又垂直于電荷所受磁場(chǎng)力的方向總是既垂直于磁場(chǎng)方向，又垂直于運(yùn)動(dòng)方向。運(yùn)動(dòng)方向。4.4.電場(chǎng)力要對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷做功（電荷在等勢(shì)面上運(yùn)動(dòng)除電場(chǎng)力要對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷做功（電荷在等勢(shì)面上運(yùn)動(dòng)除外）；而電荷在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)，磁場(chǎng)力一定不會(huì)對(duì)電荷外）；而電荷在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)，磁場(chǎng)力一定不會(huì)對(duì)電荷做功。做功。 當(dāng)一帶正電當(dāng)一帶正電q q的粒子以速度的粒子以速度v v沿螺線管中軸線進(jìn)沿螺線管中軸線進(jìn)入該通電螺線管，若不計(jì)重力，則入該通電螺線管，若不計(jì)重力，則 A A帶電粒子速度大小改變；帶電粒子速度大小改變；B B帶電粒子速度方向改變；帶電粒子速度方向改變

7、；C C帶電粒子速度大小不變；帶電粒子速度大小不變；D D帶電粒子速度方向不變。帶電粒子速度方向不變。CD練一練：練一練：四四 電視顯像管的工作原理電視顯像管的工作原理主要構(gòu)造:電子槍（陰極）、偏轉(zhuǎn)線圈、熒光屏等電子槍（陰極）、偏轉(zhuǎn)線圈、熒光屏等1 1若要使電子束在水平方向偏離中心，打在熒光屏上的若要使電子束在水平方向偏離中心，打在熒光屏上的點(diǎn)，偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)應(yīng)該沿什么方向？點(diǎn)，偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)應(yīng)該沿什么方向？2 2若要使電子束打在點(diǎn)，磁場(chǎng)應(yīng)該沿什么方向？若要使電子束打在點(diǎn)，磁場(chǎng)應(yīng)該沿什么方向？3 3若要使電子束打在熒光屏上的位置由逐漸向點(diǎn)若要使電子束打在熒光屏上的位置由逐漸向點(diǎn)移動(dòng)，偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)應(yīng)該怎樣變化？

8、移動(dòng)，偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)應(yīng)該怎樣變化？原理：原理：應(yīng)用電子束磁偏轉(zhuǎn)的道理應(yīng)用電子束磁偏轉(zhuǎn)的道理洛倫茲力演示儀n工作原理：由電子槍發(fā)出的電子射線可以使管 的低壓水銀蒸汽發(fā)出輝光，顯示出電子的徑跡。兩個(gè)平行的通電環(huán)形線圈可產(chǎn)生沿軸線方向的勻強(qiáng)兩個(gè)平行的通電環(huán)形線圈可產(chǎn)生沿軸線方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)磁場(chǎng)結(jié)論：結(jié)論：帶電粒子帶電粒子垂直垂直進(jìn)入磁場(chǎng)中，粒子在進(jìn)入磁場(chǎng)中，粒子在垂直垂直磁場(chǎng)方向的磁場(chǎng)方向的平面內(nèi)做平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)勻速圓周運(yùn)動(dòng)，此洛倫茲力不做功。，此洛倫茲力不做功。問題：?jiǎn)栴}：一帶電量為一帶電量為q，質(zhì)量為，質(zhì)量為m，速度為，速度為v的帶電粒子垂直的帶電粒子垂直進(jìn)入磁感應(yīng)強(qiáng)度為進(jìn)入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁

9、場(chǎng)中，其半徑的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，其半徑r和周期和周期T為多大？為多大？實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：在暗室中可以清楚地看到，在沒有磁場(chǎng)作用時(shí)，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：在暗室中可以清楚地看到，在沒有磁場(chǎng)作用時(shí)，電子的徑跡是直線；在管外加上勻強(qiáng)磁場(chǎng)，電子的徑跡變彎電子的徑跡是直線；在管外加上勻強(qiáng)磁場(chǎng)，電子的徑跡變彎曲成圓形。曲成圓形。推導(dǎo)推導(dǎo):粒子做勻速圓周運(yùn)動(dòng)所需的向心力粒子做勻速圓周運(yùn)動(dòng)所需的向心力 是由是由粒子所受的洛倫茲力提供的粒子所受的洛倫茲力提供的,所以所以rvmF2qBmvr qBmT2rvmqvB2vrT2說明說明:1、軌道半徑和粒子的運(yùn)動(dòng)速率成正比。、軌道半徑和粒子的運(yùn)動(dòng)速率成正比。2、帶電粒子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的

10、周期和運(yùn)動(dòng)速率無關(guān)。、帶電粒子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的周期和運(yùn)動(dòng)速率無關(guān)。1v2v3v例題：如圖所示，一束帶正電的相同的粒子垂直磁場(chǎng)邊界自例題：如圖所示，一束帶正電的相同的粒子垂直磁場(chǎng)邊界自O(shè) O點(diǎn)射入勻強(qiáng)磁場(chǎng)中后分成了點(diǎn)射入勻強(qiáng)磁場(chǎng)中后分成了3 3束，其運(yùn)動(dòng)軌跡如圖，粒子運(yùn)束，其運(yùn)動(dòng)軌跡如圖，粒子運(yùn)動(dòng)方向與磁場(chǎng)方向垂直，不計(jì)粒子的重力作用，已知?jiǎng)臃较蚺c磁場(chǎng)方向垂直，不計(jì)粒子的重力作用，已知OA=OC/2=OD/3OA=OC/2=OD/3，則這三束粒子的速率之比，則這三束粒子的速率之比 = =回旋加速器回旋加速器 1、判斷下列粒子在磁場(chǎng)中所受洛倫茲力的方向、判斷下列粒子在磁場(chǎng)中所受洛倫茲力的方向 +v60 +v-vv45-1234BBBBFF垂直紙面向里垂直紙面向里不受力不受力課堂訓(xùn)練課堂訓(xùn)練v v-VF2、試判斷下列各圖帶電粒子所受洛、試判斷下列各圖帶電粒子所受洛侖茲力的方向、或磁場(chǎng)的方向、或粒侖茲力的方向、或磁場(chǎng)的方向、或粒子運(yùn)動(dòng)方向子運(yùn)動(dòng)方向(q,v,B兩兩垂直兩兩垂直)垂直紙面向外垂直紙面向外3、電子的速率電子的速率v v=3=310106 6 m/s m/s，垂直射入，垂直射入B B=0.10 T=0.10 T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，它受到的洛的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，它受到的洛倫茲力是多大？倫茲力是多大？F F洛洛=qvBqvB