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(共21张PPT)
梁宁 内蒙古师范大学
第4节：磁场对运动电荷的作用力——洛伦兹力
人教版(2019年)高中物理选择性必修第二册
第一章 安培力和洛伦兹力
物理也疯狂
目录
洛伦兹力的方向
洛伦兹力的大小
电子束的磁偏转
01.
02.
03.
新课引入
新课引入
极光是夜空中绚烂的光影，根据地理位置的不同，可分为北极光和南极光。地球的极光由太阳风引起，当太阳风到达地球时，其中的高能带电粒子流在地球磁场作用下，会沿着磁力线的方向到达两极，从而显现灿烂美丽的光辉。
新课引入
F
v
F
v
观察电子束在磁场中的偏转
新课引入
现象：
1.在电子的运动过程中施加磁场，电子束做曲线运动；
2.改变磁场方向，受力方向也发生改变。
结论：电子束受到磁场的力的作用，径迹发生了弯曲。
运动电荷在磁场中受到的力称为洛伦兹力
洛伦兹力的方向
01.
磁感线
四 指
大拇指
穿过手心
正电荷运动方向
安培力方向
左手定则
洛伦兹力的方向
01.
例题1
—
V
—
V
判断下面图中运动电荷受到的洛伦兹力的方向
洛伦兹力的方向
01.
例题2
试判断下列图中各带电粒子所受洛伦兹力的方向、或带电粒子的电性、或带电粒子的运动方向。
v
F洛
F洛
B
垂直于纸面向里运动
B
+
v
B
F洛=0
洛伦兹力的大小
02.
安培力与洛伦兹力的关系
安培力是洛伦兹力的宏观体现，洛伦兹力是安培力的微观描述。
如何由安培力的表达式推导出洛伦兹力的表达式
洛伦兹力的大小
02.
导体所受的安培力：F=BIL
将电流的微观表达式代入安培力的公式
I 的微观表达式：I=nqsv
这段导体中含有的自由电荷数：N=nLs
F安与F洛本质都是磁场对运动电荷的作用力。
L= N qvB
洛伦兹力的大小
02.
条件：电荷运动的方向与磁场方向垂直
（v⊥B）
单位：F洛为N，q为C，v为m/s，B为T
v
B
F
+
F洛＝qvB
洛伦兹力的大小
02.
为B和v之间的夹角
v
B11
B
┴
v
v
v11
┴
问题：若带电粒子不垂直射入磁场，电子受到的洛伦兹力
洛伦兹力的大小
02.
洛伦兹力对电荷不做功
只改变电荷的运动方向
不改变电荷的速度大小
洛伦兹力不做功
电子束的磁偏转
03.
带电粒子在磁场中是受到洛伦兹力的作用，其实带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动，因此粒子发生了偏转。
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
03.
显像管中有一个电子枪，工作时它能发射高速电子撞击荧光屏，就能发光。一束电子打在荧光屏上只能使一个点发光，要使整个荧光屏发光，就要靠磁场来使电子束偏转了。
电子束的磁偏转
03.
从图中可以看出，没有磁场时电子束打在荧光屏正中的O点。为使电子束偏转，由安装在管颈的偏转线圈产生偏转磁场。
1.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.要使电子束打在B点，磁场应该沿什么方向？
3.要使电子束打在荧光屏上的位置由B点逐渐
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,后垂直纸面向里并逐渐增大.
电子束的磁偏转
03.
电子束在荧光屏上扫描一行之后，迅速返回（虚线），再做下一行扫描，直到荧光屏的下端,叫做一场，电视机中每秒要进行50场扫描，由于人的“视觉暂留”，我们感到整个荧光屏都在发光．
例题精选
例题1
【参考答案】B
关于安培力和洛伦兹力，下面说法正确的是（ ）
A．洛伦兹力和安培力是性质完全不同的两种力
B．安培力和洛伦兹力，其本质都是磁场对运动电荷的作用力
C．安培力和洛伦兹力，二者是等价的
D．安培力对通电导体能做功，洛伦兹力对运动电荷也可以做功
例题精选
例题2
【参考答案】AB
（多选）如图所示，导线中带电粒子的定向运动形成了电流。电荷定向运动时所受洛伦兹力的矢量和，在宏观上表现为导线所受的安培力。下面的分析正确的是（ ）
A．洛伦兹力和安培力是性质相同的两种力
B．洛伦兹力的方向、粒子运动方向和磁场方向不一定相互垂直
C．粒子在只受到洛伦兹力作用时动能会减少
D．带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动时，其运动半径与带电粒子的比荷无关
本节内容到此结束!

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