1.2 磁场对运动电荷的作用力-2021-2022学年高二物理轻松备课课件（人教版2019选择性必修第二册）

I B B 运用左手定则判断安培力的方向 F F 左手定则 复习回顾 方向: 安培力: 磁场对通电导线的作用力 大小: θ为B和I 之间的夹角 第2节 磁场对运动电荷的作用力 30° I 磁场为什么对通电导线有安培力的作用呢？ 让事实说话 由此猜测：磁场对运动电荷可能有力的作用. 是因为通电导线里有电流 第2节 磁场对运动电荷的作用力 　　荷兰物理学家，他是电子论的创始人、相对论中洛伦兹变换的建立者，并因在原子物理中的重要贡献（塞曼效应）获得第二届（1902年）诺贝尔物理学奖。被爱因斯坦称为“我们时代最伟大，最高尚的人”。 荷兰物理学家 洛伦兹 (Lorentz， 1853—1928) 洛伦兹首先研究这个问题，因此把这种力叫洛伦兹力 一、洛伦兹力 1.定义： 磁场对运动电荷的作用力 2.方向： 左手定则 注意： 磁场垂直穿手心： 拇指方向即为洛伦兹力的方向 3.大小： 四指指向正电荷的运动方向 第2节 磁场对运动电荷的作用力 四指指向负电荷运动的反方向 安培力是洛伦兹力的宏观表现 洛伦兹力是安培力的微观本质 洛伦兹力怎么算呢？ 思考:设有一段长度为L，横截面积为S的导线，导线单位体积内含有的自由电荷数为n，每个自由电荷的电荷量为q，定向移动速率为V．这段通电导线垂直磁场方向放入磁感应强度为B的磁场中， V V V V V V B F安 f f f f f f F安= BIL =B(nqvs)L f洛= F安/N N= nsL f洛= Bqv 先判断安培力的方向 f洛= Bqv (只适用于B⊥V) 若B与V成任意夹角怎么办？ 3.大小： 一、洛伦兹力 1.定义： 磁场对运动电荷的作用力 2.方向： 左手定则 第2节 磁场对运动电荷的作用力 θ B V2 V1 v 若B与V成θ f洛= Bqv1 =Bqvsinθ 注意： ①若B与V成θ， Bqvsinθ f洛= f洛= Bqv (只适用于B⊥V) 3.大小： 一、洛伦兹力 1.定义： 磁场对运动电荷的作用力 2.方向： 左手定则 第2节 磁场对运动电荷的作用力 v F v F B 垂直于纸面向外 垂直于纸面向里 甲 乙 丙 丁 训练巩固：试判断下图中的带电粒子刚进入磁场时所受洛伦兹力的方向 B B B v v ②以相同V进入同一位置的正、负电荷受到的f洛大小相等、方向相反。 一、洛伦兹力 1.定义： 磁场对运动电荷的作用力 2.方向： 左手定则 注意： ①若B与V成θ， Bqvsinθ f洛= f洛= Bqv (只适用于B⊥V) 3.大小： ③f洛⊥B，f洛⊥v， 则f洛⊥B和v组成的平面 ④f洛永远不做功 第2节 磁场对运动电荷的作用力 二、应用 1.电视机： 向右偏转 向左偏转 向下偏转 向上偏转 绕有绝缘的通电导线的铁环，电流方向如图所示.若电子束以垂直于纸面向里的速度从O点射入.则电子如何偏转? B 磁偏转 一、洛伦兹力 第2节 磁场对运动电荷的作用力 - + + v qE BqV 若qE=BqV 粒子将以速度V做匀速直线 即V= E B 若V> E B 向右偏 + v qE BqV 若V< E B 向左偏 粒子将以速度V做匀速直线 二、应用 1.电视机： 磁偏转 一、洛伦兹力 第2节 磁场对运动电荷的作用力 2.速度选择器: - + v qE BqV + v qE BqV 若qE=BqV 粒子将以速度V做匀速直线 即V= E B 若V> E B 向右偏 若V< E B 向左偏 粒子将以速度V做匀速直线 规律： E B V= 注意： 不仅选择速度的大小，还选择速度的方向 二、应用 1.电视机： 磁偏转 一、洛伦兹力 第2节 磁场对运动电荷的作用力 3.磁流体发电机 等离子束 B 设等离子束的运动速度为v，带电荷量为q，磁场的磁感应强度为B，极板间距离为d。 当Bqv＝qE 得：U＝Bdv （U为电动势） 二、应用 1.电视机： 一、洛伦兹力 2.速度选择器: B v v v v U U会不断增大吗？ qE BqV 电源的内阻r= 第2节 磁场对运动电荷的作用力 导电液体 3.磁流体发电机 当Bqv＝qE + + + + V 4.磁流量计 流量Q＝Sv 2.速度选择器: 二、应用 1.电视机： 一、洛伦兹力 U＝BDv 得：U＝Bdv （U为电动势） 工业废水中还有大量的正负离子 第2节 磁场对运动电荷的作用力 二、应用 + v + + + + - - - - - v + + + + - - - - V h d A A′ 　 I L h d A A′ 　 I L 当Bqv＝qE 得：U＝Bdv 5.霍尔元件 I＝nqvs B V 3.磁流体发电机 4.磁流量计 2.速度选择器: 1.电视机： B 注意：①霍尔面电势的