1.3 洛伦兹力（备课件）-【上好课】2021-2022学年高二物理同步备课系列（粤教版2019选择性必修第二册）

第一章 磁场 第三节 洛伦兹力 粤教版（2019）高中物理选择性必修第二册 复习：磁场对通电导体产生的作用力 称为安培力 磁场对通电导体有安培力 形成通电导体 电荷定向移动产生电流 同理，磁场对运动电荷会产生作用力 洛伦兹力 版权所有：徐圣钦 QQ：894665727 一、认识洛伦兹力 在如上图所示的实验装置图中，阴极射线管两端被加上高 电压。此时，阴极射线管内形成了一束电子束。 【实验·探究】 思考1：当用无磁性的玻璃棒、橡胶棒靠近阴极射线管时，观察电子束的运动方向是否发生改变。 【实验·探究】 思考2：当蹄形磁铁(或条形磁铁)靠近阴极射线管，使磁场方向与电子束前进方向垂直时，观察电子束运动方向是否发生改变。 上述实验表明，当没有外磁场时，阴极射线 管中的电子束沿直线前进.当磁场方向与电 子束前进方向垂直时，电子束运动径迹发生 了弯曲，表明磁场对电子束产生了作用力。 【实验·总结】 二、洛伦兹力的方向 如图下图所示，当阴极射线管两端被加上高电压后，阴极射线管中的电子沿直线前进。 改变磁铁方向即改变磁场方向，观察不同情况下电子偏转方向，并将实验结果记入表1-3-1中。 【实验·探究】 【实验·总结】 上述实验现象表明，电子偏转方向与磁场方向、电子运动方向有关。更多实验研究表明，当运动电荷的速度方向与磁场方向平行时，运动电荷不受洛伦兹力；当运动电荷的速度方向与磁场方向垂直时，运动电荷受到的洛伦兹力，其方向既与磁场方向垂直，又与速度方向垂直。 【实验·总结】 类比安培力方向的判断方法，洛伦兹力方向也可以运用左手定则进行判断。如图所示，伸开左手，使大拇指与其余四指垂直，并且都与手掌在同一平面内，让磁感线垂直穿入手心，并使四指指向正电荷的运动方向，这时拇指，所指的方向就是正电荷在该磁场中所受洛伦兹力的方向。运动的负电荷在磁场中所受洛伦兹力的方向，与沿相同方向运动的正电荷所受力的方向相反。 三、洛伦兹力的大小 如图所示，通电直导线处于磁感应强度大小为B的匀强磁场中，导线中电流方向与磁场方向垂直。若只考虑其中一段长度为L的导线，设该段导线内定向移动的电荷数为N，导线所受安培力为F，每个电荷所受洛伦兹力为f，则 【理论·探究】 根据安培力表达式，有 根据电流公式，有 【理论·探究】 其中Q为时间t内经过导线横截面积S的电量。 设自由电荷定向移动的速度为v，每个电荷所