運(yùn)動電荷在磁場中受到的力_____磁場中的圓周運(yùn)動

1、3.5運(yùn)動電荷在磁場中受到的力運(yùn)動電荷在磁場中受到的力電子射線管實(shí)驗(yàn)磁場對運(yùn)動電磁場對運(yùn)動電荷的作用力叫荷的作用力叫做做洛倫茲力洛倫茲力vfvfvfvfvfvfIF安安. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .安培力是洛倫茲安培力是洛倫茲力的力的宏觀表現(xiàn)宏觀表現(xiàn)洛倫茲力是安培洛倫茲力是安培力的力的微觀本質(zhì)微觀本質(zhì)一.洛倫茲力的方向、左手定則vvff一、洛倫茲力的方向vvBvff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)入磁場時(shí)所受的洛倫茲力的方向試判斷下圖中的帶電粒子剛進(jìn)入磁場時(shí)所受

2、的洛倫茲力的方向 1 1、可見：以相同速度進(jìn)入同一磁場的正負(fù)電荷受到的洛倫茲、可見：以相同速度進(jìn)入同一磁場的正負(fù)電荷受到的洛倫茲力方向相反。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既、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方向，又垂直于電流方向，同樣也用左手定則判斷垂直于磁場方向，又垂直于電流方向，同樣也用左手定則判斷洛倫茲力洛倫茲力f f的方向）也是的方向）也是既垂直于磁場既垂直于磁場B B的方向又垂直于電荷運(yùn)的方向又垂直于電荷運(yùn)動速度動速度v v的方向的方向左手定則鞏固練習(xí)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、試判斷各圖中

3、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)動方向?；驇c(diǎn)粒子的運(yùn)動方向。vffvv洛倫茲力方向垂直紙面向里洛倫茲力方向垂直紙面向外v1、洛倫茲力的方向垂直于、洛倫茲力的方向垂直于v和和B組成的平面。組成的平面。2、 洛洛倫倫茲力永遠(yuǎn)與速度方向垂直。茲力永遠(yuǎn)與速度方向垂直。3、洛、洛倫倫茲力對電荷不做功茲力對電荷不做功4、洛、洛倫倫茲力只改變速度的方向，不改變速度的大小。茲力只改變速度的方向，不改變速度的大小。3.5運(yùn)動電荷在磁場中受到的力運(yùn)動電荷在磁場中受到的力3.洛倫茲力的大小洛倫茲力的大小 若有一段長度為若有一段長度為L的通電導(dǎo)線，橫截面積為的通電導(dǎo)線，橫截面積為S，單位，

4、單位體積中含有的自由電荷數(shù)為體積中含有的自由電荷數(shù)為n，每個(gè)自由電荷的電量為，每個(gè)自由電荷的電量為q，定向移動的平均速率為定向移動的平均速率為v，將這段導(dǎo)線垂直于磁場方向放，將這段導(dǎo)線垂直于磁場方向放入磁感應(yīng)強(qiáng)度為入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中。的勻強(qiáng)磁場中。 推導(dǎo)：推導(dǎo)：這段導(dǎo)體所受的安培力這段導(dǎo)體所受的安培力 ： I的微觀表達(dá)式的微觀表達(dá)式 ： 這段導(dǎo)體中含有的自由電荷數(shù)：這段導(dǎo)體中含有的自由電荷數(shù)： 每個(gè)自由電荷所受的洛倫茲力大小每個(gè)自由電荷所受的洛倫茲力大小 ：qvBnLSnqvSLBnLSBILnLSFf安F=BILI=nqsvN=nLsN=nLsvtvsv試判斷下圖中的帶電粒子剛進(jìn)入

5、磁場時(shí)所受的洛倫茲力的情況如何試判斷下圖中的帶電粒子剛進(jìn)入磁場時(shí)所受的洛倫茲力的情況如何 v0V/B V/B ，F(xiàn) F洛洛=0=0以初速度以初速度v v0 0做勻速直線運(yùn)動做勻速直線運(yùn)動二、洛倫茲力的大小我們知道：當(dāng)電流方向跟磁場方向平我們知道：當(dāng)電流方向跟磁場方向平行時(shí)安培力等于行時(shí)安培力等于02、當(dāng)帶電粒子的運(yùn)動方向與磁場方向垂、當(dāng)帶電粒子的運(yùn)動方向與磁場方向垂直時(shí)，洛倫茲力直時(shí)，洛倫茲力f最大最大；vqB二.洛倫茲力的大小洛倫茲力：洛倫茲力：F=qVB (V垂直垂直B）1、當(dāng)一帶正電、當(dāng)一帶正電q的粒子以速度的粒子以速度v沿螺線管中軸線進(jìn)入沿螺線管中軸線進(jìn)入該通電螺線管，若不計(jì)重力，則該

6、通電螺線管，若不計(jì)重力，則 A帶電粒子速度大小改變；帶電粒子速度大小改變；B帶電粒子速度方向改變；帶電粒子速度方向改變；C帶電粒子速度大小不變；帶電粒子速度大小不變；D帶電粒子速度方向不變。帶電粒子速度方向不變。CD3.5運(yùn)動電荷在磁場中受到的力運(yùn)動電荷在磁場中受到的力3.5運(yùn)動電荷在磁場中受到的力運(yùn)動電荷在磁場中受到的力qBmvr qBmvrT 22 TTt03602 rmvqvB/2 3.5運(yùn)動電荷在磁場中受到的力運(yùn)動電荷在磁場中受到的力yxLv30Ov3.5運(yùn)動電荷在磁場中受到的力運(yùn)動電荷在磁場中受到的力30vvf洛30df洛O3.5運(yùn)動電荷在磁場中受到的力運(yùn)動電荷在磁場中受到的力+ -

7、練習(xí)練習(xí)1OaRrRb2 vv電子束電子束解：RmvevB/2 有幾何關(guān)系知：有幾何關(guān)系知：Rr 2tan 磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向垂直直面向外磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向垂直直面向外U加速加速221mveU 解得：解得：2tan21 emUrB 3.5運(yùn)動電荷在磁場中受到的力運(yùn)動電荷在磁場中受到的力解：做出粒子運(yùn)動軌跡如圖。做出粒子運(yùn)動軌跡如圖。OypvOL粒子的運(yùn)動半徑：粒子的運(yùn)動半徑：由幾何關(guān)系知：由幾何關(guān)系知： L/2sinr 由上式解得：由上式解得：BLvmq/sin2/0 qBmvr/0 3.5運(yùn)動電荷在磁場中受到的力運(yùn)動電荷在磁場中受到的力yxv30OvLMNrrP3.5運(yùn)動電荷在磁場中受到的力運(yùn)動

8、電荷在磁場中受到的力解：做兩條速度的延長線交于做兩條速度的延長線交于M點(diǎn)，點(diǎn)，過過M點(diǎn)做角平分線交點(diǎn)做角平分線交y軸軸N點(diǎn)，以點(diǎn)，以N為圓心以為圓心以r為半徑做圓，切于兩為半徑做圓，切于兩速度線，切點(diǎn)分別為速度線，切點(diǎn)分別為O、P根據(jù)幾何關(guān)系：根據(jù)幾何關(guān)系：3/Lr 質(zhì)點(diǎn)圓周運(yùn)動半徑：質(zhì)點(diǎn)圓周運(yùn)動半徑：mv/qBr 由上式解得：由上式解得：qLmvB/3 yxv30OvLMNrrP3.5運(yùn)動電荷在磁場中受到的力運(yùn)動電荷在磁場中受到的力小結(jié)：小結(jié)：若已知入射點(diǎn)、出射點(diǎn)及入射方向、出射方向，可通過入射點(diǎn)和若已知入射點(diǎn)、出射點(diǎn)及入射方向、出射方向，可通過入射點(diǎn)和出射點(diǎn)做垂直于入射方向和出射方向的直線

9、，兩直線的交點(diǎn)，即出射點(diǎn)做垂直于入射方向和出射方向的直線，兩直線的交點(diǎn)，即為圓周的圓心。為圓周的圓心。 若已知入射點(diǎn)、出射點(diǎn)及入射方向，可通過入射點(diǎn)做入射線的垂線，若已知入射點(diǎn)、出射點(diǎn)及入射方向，可通過入射點(diǎn)做入射線的垂線，連接入射點(diǎn)和出射點(diǎn)，作此連線的垂直平分線，兩垂線的交點(diǎn)，即為連接入射點(diǎn)和出射點(diǎn)，作此連線的垂直平分線，兩垂線的交點(diǎn)，即為圓周的圓心。圓周的圓心。 根據(jù)幾何關(guān)系確定圓心根據(jù)幾何關(guān)系確定圓心圓周上任意兩點(diǎn)連線的中垂線過圓心圓周上任意兩點(diǎn)連線的中垂線過圓心圓周上兩條切線夾角的平分線過圓心圓周上兩條切線夾角的平分線過圓心過切點(diǎn)作切線的垂線過圓心過切點(diǎn)作切線的垂線過圓心1.2.3.三

10、. 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1若要使電子束在水平方向偏離中心，打在熒光屏上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)磁場應(yīng)該沿什么方向？的點(diǎn)，偏轉(zhuǎn)磁場應(yīng)該沿什么方向？若要使電子束打在點(diǎn)，磁場應(yīng)該沿什么方向？若要使電子束打在點(diǎn)，磁場應(yīng)該沿什么方向？若要使電子束打在熒光屏上的位置由逐漸向若要使電子束打在熒光屏上的位置由逐漸向點(diǎn)移動，偏轉(zhuǎn)磁場應(yīng)該怎樣變化？點(diǎn)移動，偏轉(zhuǎn)磁場應(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)的道理六 電視顯像管的工作原理洛倫茲力和電場力的區(qū)別：洛倫茲力和電場力的區(qū)別：電荷在電場中一定受到電場力的作用，與其電荷在電場中一定受到電場力的作用，與其運(yùn)動狀態(tài)無關(guān)；而電荷在磁場中不一定受到磁運(yùn)動狀態(tài)無關(guān)；而電荷在磁場中不一定受到磁場力作用，只有相對于磁場運(yùn)動且運(yùn)動方向與場力作用，只有相對于磁場運(yùn)動且運(yùn)動方向與磁場方向不平行的電荷才受磁場力作用。磁場方向不平行的電荷才受磁場力作用。2.大?。捍笮。篎電電Eq, F洛洛=Bqvsin。3.電荷所受電場力方向總是平行于電場線的切電荷所受電場力方向總是平行于電場線的切線方