第一章安培力與洛倫茲力1.2磁場對運動電荷的作用力目錄CONTENTS1

學(xué)習(xí)目標(biāo)2

新課導(dǎo)入3

新課講解4

當(dāng)堂小練1.會判斷洛倫茲力的方向.（重點）2.會計算洛倫茲力的大小.

（重點）3.了解顯像管的基本構(gòu)造及工作的基本原理.學(xué)習(xí)目標(biāo)導(dǎo)體中運動電荷會受磁場力的作用嗎？IFA電流是如何形成的？++++++v新課導(dǎo)入陰極射線管接高壓電源時，陰極會發(fā)射電子電子通過狹縫后形成一個扁平的電子束電子束掠射到熒光板上，顯示出電子束的徑跡新課講解陰極射線管中的電子束在磁場中發(fā)生偏轉(zhuǎn)磁場對運動電荷有力的作用安培力洛倫茲力磁場對電流的作用磁場對運動電荷的作用因果微觀解釋宏觀表現(xiàn)安培力是洛倫茲力的宏觀表現(xiàn)洛倫茲力是安培力的微觀解釋2、安培力與洛倫茲力的關(guān)系：一、洛倫茲力的方向1、定義：磁場對運動電荷的作用力左手定則：負(fù)電荷受力方向與正電荷受力方向相反2、方向：手掌垂直磁感線四指正電荷運動方向拇指正電荷受力方向vFvF3、特點：（1）F⊥B，F(xiàn)⊥v，F(xiàn)垂直于B、v共同確定的平面，但B與v不一定垂直．（2）洛倫茲力只改變速度的方向，不改變速度的大小，洛侖茲力對運動電荷不做功試判斷下列圖中各帶電粒子所受洛倫茲力的方向、或帶電粒子的電性、或帶電粒子的運動方向。vF洛F洛B垂直于紙面向里運動BvBvF洛B+vBvB洛侖茲力垂直于紙面向外-F洛=0F洛=0課堂小練安培力洛倫茲力IFA

vF洛F洛F洛F洛F洛F洛宏觀微觀FA=N·F洛二、洛倫茲力的大小安培力是洛倫茲力的宏觀表現(xiàn):大量運動電荷受力洛倫茲力是安培力的微觀本質(zhì):一個運動電荷受力探究洛倫茲力大小的表達(dá)式：

設(shè)有一段長為L，橫截面積為S的直導(dǎo)線，單位體積內(nèi)的自由電荷數(shù)為n，每個自由電荷的電荷量為q，自由電荷定向移動的速率為v。這段通電導(dǎo)線垂直磁場方向放入磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中，求（1）電流強度I。（2）通電導(dǎo)線所受的安培力。（3）這段導(dǎo)線內(nèi)的自由電荷數(shù)。（4）每個電荷所受的洛倫茲力。F洛

=qvB導(dǎo)線中的電流I=nqsv所受到的安培力FA=BIL=BnqsvL運動電荷的總數(shù)N=nsL單個運動電荷所受到的作用力

即V問題：若此電子不垂直射入磁場，電子受到的洛倫茲力又如何呢？B1B2總結(jié)（1）當(dāng)v//B時：（2）當(dāng)

v⊥B時：F洛=qvBF洛=0（3）當(dāng)v既不∥B，又不⊥于B時：（分解B或v）F洛=qvBsinθ洛倫茲力與電場力的比較項目洛倫茲力電場力性質(zhì)磁場對在其中運動的電荷的作用力電場對放入其中電荷的作用力產(chǎn)生條件v≠0且v不與B平行電場中無論電荷處于何種狀態(tài)F≠0大小F＝qvB(v⊥B)F＝qE方向滿足左手定則，F(xiàn)⊥B，F(xiàn)⊥v正電荷受力方向與電場方向相同，負(fù)電荷受力方向與電場方向相反做功情況任何情況下都不做功可能做正功、負(fù)功，也可能不做功作用效果只改變電荷運動的速度方向，不改變速度大小既可以改變電荷運動的速度大小，也可以改變電荷運動的方向三、電子束的磁偏轉(zhuǎn)洛倫茲力的方向與粒子的運動速度方向垂直，當(dāng)粒子在磁場中運動時，因受到洛倫茲力的作用，就會發(fā)生偏轉(zhuǎn)。顯像管電視機中就應(yīng)用了電子束磁偏轉(zhuǎn)的原理1、電視顯像管的工作原理2、主要構(gòu)造:電子槍（陰極）、偏轉(zhuǎn)線圈、熒光屏等3、思考與討論：（1）若要使電子束在水平方向偏離中心，打在熒光屏上的Ａ點，偏轉(zhuǎn)磁場應(yīng)該沿什么方向？（2）若要使電子束打在Ｂ點，磁場應(yīng)該沿什么方向？（3）若要使電子束打在熒光屏上的位置由Ｂ逐漸向Ａ點移動，偏轉(zhuǎn)磁場應(yīng)該怎樣變化？垂直紙面向外

垂直紙面向里先垂直紙面向里并逐漸減小，然后垂直紙面向外并逐漸增大。地球周圍空間有地磁場，兩極強，中間弱從太陽或其他星體上，時刻都有大量的高能粒子流放出，稱為宇宙射線地磁場能改變宇宙射線中帶電粒子的運動方向，對宇宙射線起了一定的阻擋作用生活實例：極光點擊圖片播放視頻1、速度選擇器(1)如圖所示，帶電粒子所受重力可忽略不計，粒子在兩板間同時受到電場力和洛倫茲力，只有當(dāng)二力平衡時，粒子才不發(fā)生偏轉(zhuǎn)，沿直線從兩板間穿過．(2)粒子受力特點：①不計重力．②同時受方向相反的電場力和磁場力作用．幾種常見的復(fù)合場問題(3)粒子勻速通過速度選擇器的條件：速度選擇器兩極板間距離極小，粒子稍有偏轉(zhuǎn)，即打到極板上．只有電場力和洛倫茲力平衡時，即qE＝qvB，

時，粒子才能沿直線勻速通過．(4)速度選擇器的特點：①速度選擇器對正、負(fù)電荷均適用．②速度選擇器中的E、B的大小和方向都具有確定的關(guān)系，改變其中任意一項，所選速度都會發(fā)生變化．③通過速度選擇器的粒子的速度大小和方向都是確定的，如果圖中粒子從右側(cè)進(jìn)入會受到相同方向的電場力和洛倫茲力而打到板上．所以速度選擇器選擇的是速度而不是速率．④從功的角度看，由于帶電粒子的運動方向與電場力及磁場力方向垂直，故電場力、磁場力都對運動粒子不做功．1.(多選)不計重力的負(fù)粒子能夠在如圖所示的正交勻強電場和勻強磁場中勻速直線穿過．設(shè)產(chǎn)生勻強電場的兩極板間電壓為U，距離為d，勻強磁場的磁感應(yīng)強度為B，粒子帶電荷量為q，進(jìn)入速度為v，以下說法正確的是(

)A．若同時增大U和B，其他條件不變，則粒子一定能夠沿直線穿過B．若同時減小d和增大v，其他條件不變，則粒子可能沿直線穿過C．若粒子向下偏，且能夠飛出極板間，則粒子動能一定減小D．若粒子向下偏，且能夠飛出極板間，則粒子的動能有可能不變BC課堂小練2、目前,世界上正在研究一種新型發(fā)電機叫磁流體發(fā)電機,如圖所示表示了它的發(fā)電原理:將一束等離子體噴射入磁場,磁場中有兩塊金屬板A、B,這時金屬板上就會聚集電荷,產(chǎn)生電壓。如果射入的等離子體的初速度為v,兩金屬板的板長(沿初速度方向)為L,板間距離為d,金屬板的正對面積為S,勻強磁場的磁感應(yīng)強度為B,方向垂直于離子初速度方向,負(fù)載電阻為R,電離氣體充滿兩板間的空間,當(dāng)發(fā)電機穩(wěn)定發(fā)電時,電流表的示數(shù)為I,那么板間電離的氣體電阻率為（

）A解析：發(fā)電機穩(wěn)定工作時,離子所受電場力等