運(yùn)動(dòng)電荷在磁場(chǎng)中受到的力-展示頁(yè)
2025-05-11 05:28本頁(yè)面
【正文】 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(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)線（電流）有力的作用，而電流是電荷的定向運(yùn)動(dòng)形成的，由此你會(huì)想到了什么？ 磁場(chǎng)可能對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷有力的作用 。 演示實(shí)驗(yàn) 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 ：沒有加磁場(chǎng)時(shí)，電子束直線前進(jìn)；加了磁場(chǎng)后，電子束的運(yùn)動(dòng)徑跡發(fā)生彎曲。 洛倫茲力是安培力的 微觀本質(zhì)。 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(jiǎng)。 ?猜想： 能不能用左手定則來(lái)判定？ ?推理： 我們?cè)?jīng)用左手定則判定安培力的方向。 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(chǎng)中，讓磁感線穿過(guò)手心，使四指指向 正電荷 運(yùn)動(dòng)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。 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(shí)驗(yàn)驗(yàn)證： 實(shí)驗(yàn)事實(shí)證明左手定則適用于洛倫茲力方向的判定。 v F洛 【 典例 1】 (2022 a：帶正電 b：帶負(fù)電 C：電中性 研究表明，洛倫茲力的大小與電荷的運(yùn)動(dòng)速度、磁場(chǎng)的強(qiáng)弱以及二者的方向有關(guān)。 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(yùn)動(dòng)電荷所受洛倫茲力的宏觀表現(xiàn)。 我們?nèi)绾斡?F＝ BIL推導(dǎo)出單個(gè)粒子所受洛倫茲力的大小公式？說(shuō)說(shuō)你的大致思路。 重要結(jié)論：洛倫茲力永遠(yuǎn)不做功！ （ 3） v與 B成 θ時(shí) ， F洛 =qvBsinθ v⊥ v∥ 小結(jié) 洛倫茲力：運(yùn)動(dòng)電荷在磁場(chǎng)中受到的作用力 安培力是洛倫茲力的宏觀表現(xiàn) 洛倫茲力方向的判斷： 左手定則 F⊥V ， F⊥B ， F⊥ V 、 B 所在的平面 負(fù)電荷的方向與正電荷的相反 洛倫茲力的大?。? q v BF L ?V B ? 電荷在電場(chǎng)中 一定 要受到電場(chǎng)力的作用 運(yùn)動(dòng)電荷在磁場(chǎng)中 不一定 要受到洛倫茲力的作用 電場(chǎng)力 F=qE 洛倫茲力 F=qvB 電場(chǎng)力方向與電場(chǎng)方向 平行 洛倫茲力方向與磁場(chǎng)方向 垂直 電場(chǎng)力對(duì)運(yùn)動(dòng)的電荷 不一定 做功 洛倫茲力對(duì)運(yùn)動(dòng)的電荷 一定不 做功 思考與討論 你能指出電場(chǎng)和磁場(chǎng)對(duì)電荷作用力的不同嗎？ 大小的不同： 方向的不同： 作用關(guān)系的不同： 做功的不同： 【 典例 2】 (2022電子束射向熒光屏就能發(fā)光，一束電子束只能使熒光屏上的一個(gè)點(diǎn)發(fā)光，而通過(guò)偏轉(zhuǎn)線圈中磁場(chǎng)的偏轉(zhuǎn)就可以使整個(gè)熒光屏發(fā)光。 太陽(yáng)磁暴 地磁場(chǎng)的磁層分布圖 宇宙射線 從太陽(yáng)或其他星體上，時(shí)刻都有大量的高能粒子流放出，稱為 宇宙射線 。但由于地球周圍存在磁場(chǎng)，在洛倫茲力的作用下，改變了宇宙射線中帶電粒子的運(yùn)動(dòng)方向，從而對(duì)宇宙射線起了一定的阻擋作用。 廣州高二檢測(cè) )下列哪種力是洛倫茲力 ( ) A．電荷間的相互作用力 B．電場(chǎng)對(duì)電荷的作用力 C．磁鐵對(duì)電流的作用力 D．磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷的作用力 【 解析 】 選 ，電場(chǎng)對(duì)電荷的作用力是庫(kù)侖力，磁鐵對(duì)電流的作用力是安培力，磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷的作用力是洛倫茲力，選 D. 課堂訓(xùn)練 2． (2022 平遙高二檢測(cè) )對(duì)陰極射線管的認(rèn)識(shí)，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是 ( ) A．陰極射線管是用來(lái)觀察電子束運(yùn)動(dòng)軌跡的裝置 B．借助陰極射線管我們可以看到每個(gè)電子的運(yùn)動(dòng)軌跡 C．陰極射線管內(nèi)部抽成真空 D．陰極射線管工作時(shí)，它的陰極和陽(yáng)極之間存在強(qiáng)電場(chǎng) 【 解析 】 選 裝置 ,陰極射線管內(nèi)部抽成真空，陰極射線管工作時(shí)，它的陰極產(chǎn)生電子，陰極和陽(yáng)極之間存在強(qiáng)電場(chǎng)用來(lái)加速電子，運(yùn)動(dòng)的電子周圍加上垂直于運(yùn)動(dòng)方向的磁場(chǎng)后，受到洛倫茲力，而發(fā)生偏轉(zhuǎn)，借助陰極射線管我們可以看到整束電子的運(yùn)動(dòng)軌跡，但是看不到某個(gè)電子的運(yùn)動(dòng)軌跡， A、 C、 D正確， B錯(cuò) . 5.(2022 西安高二檢測(cè) )關(guān)于洛倫茲力，下列說(shuō)法正確的是 ( ) A．帶電粒子在磁場(chǎng)中一定會(huì)受到洛倫茲力的作用 B．若帶電粒子在某點(diǎn)受到洛倫茲力的作用，則該點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度一定不為零 C．洛倫茲力不會(huì)改變運(yùn)動(dòng)電荷的速度 D．僅受洛倫茲力作用 (重力不計(jì) )的運(yùn)動(dòng)電荷的動(dòng)能一定不改變 【 解析 】 選 B、 度方向垂直，所以永遠(yuǎn)不做功，不會(huì)改變速度大小，但是會(huì)改變速度方向，Ｃ錯(cuò)，Ｄ對(duì)，靜止的帶電粒子或運(yùn)動(dòng)方向平行于磁感應(yīng)強(qiáng)度方向的粒子不受洛倫茲力，Ａ錯(cuò)，受到洛倫茲力作用說(shuō)明處在磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度不等于０，Ｂ對(duì) .
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