3-5、運(yùn)動(dòng)電荷在磁場(chǎng)中

受到的力

探究一什么是洛倫茲力演示實(shí)驗(yàn)：陰極射線管中電子束的偏轉(zhuǎn)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：在沒(méi)有外磁場(chǎng)時(shí)，電子束沿直線運(yùn)動(dòng)，將蹄形磁鐵靠近陰極射線管，發(fā)現(xiàn)電子束運(yùn)動(dòng)軌跡發(fā)生了彎曲。結(jié)論：磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷有作用。

運(yùn)動(dòng)電荷在磁場(chǎng)中受到的作用力叫做洛倫茲力.荷蘭物理學(xué)家洛倫茲（Lorentz，1853—1928）

洛倫茲——“我們時(shí)代最偉大最尊貴的人”。探究二洛倫茲力的方向：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)動(dòng)電荷的作用力

洛倫茲力的方向可以用左手定則判定理論:猜想：

洛倫茲力的方向-------左手定則vv1、伸開(kāi)左手，使大拇指和其余四指垂直且處于同一平面內(nèi)，把手放入磁場(chǎng)中，讓磁感線穿過(guò)手心，若四指指向正電荷運(yùn)動(dòng)的方向，那么拇指所指的方向就使正電荷所受洛倫茲力的方向2、若為負(fù)電荷，四指指向負(fù)電荷運(yùn)動(dòng)的反方向，那么拇指所指的方向就是負(fù)電荷所受洛倫茲力的方向

ff課堂練習(xí):1.判斷下列粒子剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)所受的洛倫茲力的方向.+

qv甲f+

qv丙f垂直紙面向外+qv乙f+qv丁f垂直紙面向外探究三洛倫茲力的大?。海?）探究思路安培力洛倫茲力微觀宏觀安培力是洛倫茲力的宏觀表現(xiàn)。

（2）探究洛倫茲力的表達(dá)式：

建模設(shè)有一段長(zhǎng)為L(zhǎng)，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(gè)自由電荷的電荷量為q，自由電荷定向移動(dòng)的速率為v。這段通電導(dǎo)線垂直磁場(chǎng)方向放入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，求（1）電流強(qiáng)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(gè)電荷所受的洛倫茲力。導(dǎo)線中的電流強(qiáng)度

I=導(dǎo)線中的電荷的總個(gè)數(shù)為N=每個(gè)電荷受力為nqSvnSL導(dǎo)線受安培力為

F安

=BIL=BnqSvL推導(dǎo)v

［問(wèn)題］若此電荷不垂直射入磁場(chǎng)，電荷受到的洛倫茲力又如何呢？洛倫茲力：f=qVB

(V垂直B）B1B2f洛=qVB(V⊥B）f洛=0(V∥B）當(dāng)V與B成一角度θ時(shí)f洛=qVBsinθ

結(jié)果探究四洛倫茲力的特點(diǎn)

（1）洛倫茲力對(duì)帶電粒子運(yùn)動(dòng)的速度有什么影響？

只改變粒子速度的方向，不改變粒子速度的大小。（2）洛倫茲力對(duì)帶電粒子做的功是多少？

由于洛倫茲力方向始終與帶電粒子運(yùn)動(dòng)方向垂直，所以洛倫茲力對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷永遠(yuǎn)不做功。課堂訓(xùn)練

電子以初速度V垂直進(jìn)入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,則()A.磁場(chǎng)對(duì)電子的作用力始終不變.B.磁場(chǎng)對(duì)電子的作用力始終不做功

C.電子的速度始終不變.D.電子的動(dòng)能始終不變BD應(yīng)用電視顯像管的工作原理

1、要使電子打在A點(diǎn)，偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)應(yīng)該沿什么方向？垂直紙面向外2、要使電子打在B點(diǎn)，偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)應(yīng)該沿什么方向？垂直紙面向里3、要使電子束從A點(diǎn)向B點(diǎn)逐漸移動(dòng)，偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)應(yīng)該怎樣變化？先垂直紙面向外并逐漸減小，然后垂直紙面向里并逐漸增大。模擬演示小結(jié)1、洛倫茲力：磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷的作用力安培力是洛倫茲力的宏觀表現(xiàn)2、洛倫茲力的方向：左手定則

F⊥vF⊥B3、洛倫茲力的大?。篎洛=qVBsinθV⊥B

F洛=qVB

V∥B