第2课 洛伦兹力（课件）-【上好课】高二物理同步精品课堂（沪科版2020上海选择性必修第二册）

§5.2 洛伦兹力 第五章 磁场 复 习 1、磁场对通电导线的作用力的大小和方向？ 2、电流是如何形成的？ 3、由上述的两个问题你能够想到什么？ 磁场对通电导线的安培力可能是作用在大量运动电荷上的作用力的宏观表现，也就是说磁场可能对运动电荷有力的作用。 电荷的定向移动形成的 大小：F＝BILsinθ 方向：左手定则 2 从宇宙深处射来的带电粒子为什么只在地球的两极引起极光？ 思考 ： 电视机显像管中的电子只是细细的一束，为什么能使整个屏幕发光？ 引入新课 洛伦兹（1853—1928） 洛伦兹是荷兰物理学家、数学家，1853年7月18日生于阿纳姆。洛伦兹创立了经典电子论，提出了洛伦兹变换公式，1902年与其学生塞曼共同获得诺贝尔物理学奖。为纪念洛伦兹的卓著功勋，荷兰政府决定从1945年起，把他的生日定为“洛伦兹节”。 演示：阴极射线在磁场中的偏转 1、没有磁场时，接通高压电源可以观察到什么现象。 2、光束实质上是什么？ 3、若在电子束的路径上加磁场，可以观察到什么现象？ 4、改变磁场的方向，通过观查从而判断运动的电子在各个方向磁场中的受力方向。 F v F v 洛伦兹力的方向-------左手定则 v v 伸开左手，使大拇指和其余四指垂直且处于同一平面内。 若为负电荷， F F 把手放入磁场中，让磁感线穿过手心，四指指向正电荷运动的方向。 拇指所指的方向就是正电荷所受洛伦兹力的方向。 四指指向负电荷运动的反方向 那么拇指所指的方向就是负电荷所受洛伦兹力的方向 V B V v1 v2 V B 洛伦兹力F与v、B三者间的方向关系 B F + F F + 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。 试判断下列各图中带电粒子刚进入磁场时受到的洛伦兹力的方向 典例精析 f洛 垂直纸面向外 垂直纸面向里 垂直纸面向里 垂直纸面向外 f洛 f洛 f洛 A．粒子a一定带正电 B．粒子b一定带正电 C．粒子c一定带正电 D．粒子b一定负电 1.三种不同粒子a、b、c从O点沿同一方向在垂直纸面向里的匀强磁场中的运动轨迹分别如图所示，则(　　) 【解答】A　由图知，粒子a受力向左，据左手定则可知，粒子a带正电，故A正确；粒子b未发生偏转，所以不带电，故B、D错误；粒子c受力向右，由左手定则知，粒子c带负电，故C错误，故选A。 A 电子束的磁偏转 电子枪 电子束 荧光屏 偏转线圈 原理图 二、电视显像管的工作原理 （1）如果要使电子束在水平方向偏离中心，打在荧光屏上的 A 点，偏转磁场应该沿什么方向？ （2）如果要使电子束打在B 点，偏转磁场应该沿什么方向？ （3）如果要使电子束打在荧光屏上的位置由 B 逐渐向 A 点移动，偏转磁场应该怎样变化？ 垂直纸面向外 垂直纸面向里 先垂直纸面向外并逐渐减小，然后垂直纸面向里并逐渐增大。 显像管电视机工作原理 实际上，在偏转区水平方向和竖直方向都有偏转磁场。这样光点就可以移动，这技术叫扫描。 电子束从最上一行到最下一行扫描一遍，叫做一场，电视机每秒要进行50场扫描，由于人的“视觉暂留”，我们感觉到整个屏幕都在发光。 I F安 F洛 安培力 洛伦兹力 宏观 微观 F安=N·F洛 安培力是导体中所有运动电荷所受洛伦兹力的宏观表现 安培力大小等于各个自由电荷所受洛伦兹力的合力 - - - - - - - - - - - - 三、洛伦兹力的大小 （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： ［问题］若此电子不垂直射入磁场，电子受到的洛伦兹力又如何呢 ？ 洛伦兹力：F=qvB (v垂直B） 为B和v之间的夹角 v B11 B ┴ v v v11 ┴ 洛伦兹力和电场力的比较： 比较项目 洛伦兹力F 电场力F 性　　质 产生条件 大　　小 磁场对在其中运动电荷的作用力 电场对放入其