運動電荷在磁場中受到的力(已修改)
2025-05-14 05:28 本頁面
【正文】 復(fù)習(xí)回顧 方向 : I B 30176。 I B 運用左手定則判斷安培力的方向 安培力 磁場對通電導(dǎo)線的作用力 大小 : ?s inB I LF ?F F 左手定則 B和 I之間的方向 夾角 電流是如何形成的？ 思考 磁場對通電導(dǎo)線（電流）有力的作用，而電流是電荷的定向運動形成的，由此你會想到了什么？ 磁場可能對運動電荷有力的作用 。 電荷的定向移動形成的 從宇宙深處射來的帶電粒子為什么只在南北兩極形成神秘莫測的極光？ 電視機的內(nèi)部顯像管中，電子槍射出的是一束細細的電子束，為什么整個屏幕都能發(fā)光？若在電視機附近放置一個很強的磁鐵，電視畫面將會出現(xiàn)顏色失真的現(xiàn)象，這又是為什么？ 陰極射線管 陰極 陽極 熒光屏 狹縫 若在陰陽兩極間加上一高電壓，陰極中的熾熱的金屬絲發(fā)射出的電子束，將在熒光屏上激發(fā)出熒光。 演示實驗 實驗現(xiàn)象 ：沒有加磁場時，電子束直線前進；加了磁場后，電子束的運動徑跡發(fā)生彎曲。 當電子射線管的周圍不存在磁場時， 電子的 運動軌跡 是 直線 當電子射線管的周圍存在磁場 時， 電子的 運動軌跡 是 曲線 磁場對運動電荷有力的作用 結(jié)論 實驗現(xiàn)象： 一、洛倫茲力 運動電荷在磁場中受到的力稱為 洛侖茲力 . ： 安培力是洛倫茲力的 宏觀表現(xiàn)。 洛倫茲力是安培力的 微觀本質(zhì)。 洛倫茲（ 1853— 1928） 洛倫茲，荷蘭物理學(xué)家， 首先提出磁場對運動電荷有作用力的觀點。 洛倫茲創(chuàng)立了經(jīng)典電子論，提出了洛倫茲變換公式，1902年與其學(xué)生塞曼共同獲得諾貝爾物理學(xué)獎。為紀念洛倫茲的卓著功勛，荷蘭政府決定從 1945年起，把他的生日定為“洛倫茲節(jié)”。 ?猜想： 能不能用左手定則來判定？ ?推理： 我們曾經(jīng)用左手定則判定安培力的方向。大量定向移動電荷所受洛倫茲力宏觀表現(xiàn)為安培力，因此，可以用 左手定則 判定洛倫茲力的方向。 洛侖茲力 F洛 的方向如何確定？ 思考 洛倫茲力的方向 左手定則 v 伸開左手，使大拇指和其余四指垂直且處于同一平面內(nèi)，把手放入磁場中，讓磁感線穿過手心，使四指指向 正電荷 運動的方向，那么拇指所指的方向就使正電荷所受洛倫茲力的方向。 如果運動的是 負電荷 ，則四指指向 負電荷 運動的 反方向 ，那么拇指所指的方向就是負電荷所受洛倫茲力的方向。 F F v 洛倫茲力的 方向 ： v F洛 v F洛 S N N S 下圖中電子束的偏轉(zhuǎn)方向？ 實驗驗證： 實驗事實證明左手定則適用于洛倫茲力方向的判定。 思考與討論 如圖所示，若將電荷的運動方向和磁場的方向同時反向，則洛倫茲力的方向是不是也跟著反向？ 結(jié)論：當電荷的運動方向和磁場方向同時反向時， 洛倫茲力方向不變 。 v F洛 【 典例 1】 (2022 蕪湖高二檢測 ) 勻強磁場中一個運動的帶電粒子， 受到洛倫茲力 F的方向如圖所示， 則該粒子所帶電性和運動方向可 能是 A．粒子帶負電，向下運動 B．粒子帶正電，向左運動 C．粒子帶負電，向上運動 D．粒子帶正電，向右運動 【 思路點撥 】 應(yīng)用左手定則判斷洛倫茲力的方向時，四指指向正電荷的運動方向，或指向負電荷運動的反方向 . 【 標準解答 】 選 ，讓磁感線穿過掌心，拇指指向 F的方向，可判斷出四指向上，這樣存在兩種可能：粒子帶正電向上運動或粒子帶負電向下運動，故 A正確，C錯誤；而粒子左右運動不受力，故 B、 D錯誤，正確答案是 A. 下列各圖中帶電粒子剛剛進入磁場，試判斷這時粒子所受洛倫茲力的方向 + V V + V V V + V FL + V 垂直紙面向外 垂直紙面向里 + V FL FL FL FL=0 FL=0 課堂練習(xí) : 【 變式訓(xùn)練 2】 為了研究某種放射源發(fā)出的未知射線，物理探究者把放射源置于勻強磁場中，射線分裂成 a、 b、 c三束，請分析三束射線的電性。 a：帶正電 b：帶負電 C：電中性 研究表明，洛倫茲力的大小與電荷的運動速度、磁場的強弱以及二者的方向有關(guān)。 通電導(dǎo)線在磁場中所受的安培力就是洛倫茲力的宏觀表現(xiàn)。 思考與討論 洛倫茲力的大小又與什么因素有關(guān)？ ？ 既然安培力是導(dǎo)體中所有運動電荷所受洛倫茲力的宏觀表現(xiàn)。安培力大小等于各個帶電粒子所受洛倫茲力的合力。 我們?nèi)绾斡?F＝ BIL推導(dǎo)出單個粒子所受洛倫茲力的大小公
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