1.2磁场对运动电荷的作用力 课件-2022-2023学年高二下学期物理人教版（2019）选择性必修第二册

磁场对运动电荷的作用力 知识回顾 2、判断下列图中安培力的方向： F F 方向： 安培力: 1、磁场对通电导线的作用力 θ为B和I 之间的夹角 大小： 左手定则 观察电子束在磁场中的偏转 观察电子束在磁场中的偏转 实验现象： 在没有外磁场时，电子束沿直线运动，将蹄形磁铁靠近阴极射线管，发现电子束运动轨迹发生了弯曲。 结论：磁场对运动电荷有作用力——洛伦兹力。 洛伦兹力 1、定义：运动电荷在磁场中受到的作用力，叫洛伦兹力。 2、洛伦兹力的方向： F v F v 洛伦兹力的方向 左手定则：磁感线穿掌心，四指指向 电流的方向，大拇指所指的方向就是安培力的方向。 判断安培力的方向 判断洛伦兹力的方向 正电荷定向移动的方向 左手定则：伸开左手，使拇指与其余四个手指垂直，并且都与手掌在同一个平面内；让磁感线从掌心垂直进入，并使四指指向正电荷运动的方向（负电荷运动的反方向），这时拇指所指的方向就是运动的正电荷在磁场中所受洛伦兹力的方向。 6 × × × × × × × × × + × × × × × × × × × × × × V V + V V V + V FL + V 垂直纸面向外 垂直纸面向里 + V FL FL FL FL=0 FL=0 典例：试判断下图中的带电粒子刚进入磁场时所受的洛伦兹力的方向. 典例：将含有大量正、负带电粒子及不带电粒子的气体以一定速度垂直于磁场喷入匀强磁场中，它们在磁场中的运动径迹分成了如图所示的三束，其中②是直线。则(　　) A　①是带正电的粒子 B　②是带正电的粒子 C　③是带正电的粒子 D　③是不带电的粒子 A （1）通电导线中的电流 （2）通电导线所受的安培力 （3）这段导线内的自由电荷数 （4）每个电荷所受的洛伦兹力 　　设有一段长为L，横截面积为S的直导线，单位体积内的自由电荷数为n，每个自由电荷的电荷量为q，自由电荷定向移动的速率为 v。这段通电导线垂直磁场方向放入磁感应强度为B的匀强磁场中，求： 洛伦兹力的大小 问题：若带电粒子不垂直射入磁场，电子受到的洛伦兹力又如何呢？ 为B和v之间的夹角 v B11 B ┴ v v v11 ┴ 洛伦兹力的大小 洛伦兹力的特点 （1）运动的电荷才有可能受到洛伦兹力 （2）洛伦兹力的方向垂直于v和B组成的平面 （3）洛伦兹力只改变粒子速度的方向，不改变粒子速度的大小。 （4）洛伦兹力永不做功！ 洛伦兹力的方向与粒子的运动速度方向垂直，当粒子在磁场中运动时，因受到洛伦兹力的作用，就会发生偏转。显像管电视机中就应用了电子束磁偏转的原理。 电子束的磁偏转 典例：如图所示，没有磁场时，显像管内电子束打在荧光屏正中的O点，加磁场后电子束打在荧光屏O点上方的P点，则所加磁场的方向可能是(　　) A．垂直于纸面向里 B．垂直于纸面向外 C．平行于纸面向上 D．平行于纸面向下 B 速度选择器 原理图         14 典例：(多选)如图所示，在带电的两平行金属板间有相互垂直的匀强磁场和匀强电场，磁感应强度为B，匀强电场场强为E，现有一电子以速度v0平行金属板射入场区，则（ ） BC 磁液体发电机 原理图     等离子体       稳定时的电压大小为U=Bdv(d:板间距；v:离子的速率) 16 典例：一种用磁流体发电的装置如图 所示。平行金属板 A、B 之间有一个很强的磁场。将一束等离子体（即高温下电离的气体，含有大量正、负带电粒子）喷入磁场，A、B 两板间便产生电压。如果把 A、B 和用电器连接，A、 B 就是一个直流电源的两个电极。 （1） A、B 板哪一个是电源的正极 ? （2） 若 A、B 两板相距为 d，板间的磁场按匀强磁场处理，磁感应强度为 B，等离子体以速度 v 沿垂直于 B 的方向射入磁场，这个发电机的电动势是多大？ v F洛 v F洛 结 束 学科网 rbm.xkw.com rbm.xkw.com rbm.xkw.com Lavf58.29.100 学科网版权所有 学科网 rbm.xkw.com rbm.xkw.com rbm.xkw.com Lavf58.29.100 学科网版权所有 $