磁场对运动电荷的作用(优秀课件)..
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3.5 磁场对运动电荷的作用力 课件(共23张PPT)
到的洛伦兹力是多大？
F洛=qvB
=1.60×10-19×3×106×0.10 =4.8×10-14 N
四、电视显像管的工作原理
原理： 应用电子束磁偏转
三、洛伦兹力的大小
请你尝试由安培力的表达式导出洛伦兹力的表达式
1.设导线中每个带电粒子定向运动的速度都是v,单位 体积的粒子数为n。算一段导线中的粒子数,这就是在 时间t内通过横截面s的粒子数。如果粒子的电荷量记 为q,由此可以导出q与电流I的关系。
t时间内通过横截面s的粒子数 时间t内通过横截面s的总电荷量Q 导出q与电流I的关系
电子束在磁场中的偏转
荷兰物理学家洛伦兹首先提 出：磁场对运动电荷有作用力
——洛伦兹力
洛伦兹
爱因斯坦称他是“我们时代最伟大、最高尚的人。
二、洛伦兹力的方向
B
V
F
F V
二、洛伦兹力的方向
左手定则：四指指向与形成的电流方 向一致，即与正电荷运动方向相同， 与负电荷运动方向相反。
运动电荷在磁场中受到的作 用力叫做洛伦兹力，安培力是 洛伦兹力的宏观表现。
1、 试判断下列各图带电粒子所受洛仑 兹力的方向、或磁场的方向、或粒子 运动方向(q,v,B两两垂直)
v
垂直纸面向外 F
课堂训练
2、试判断下列图中各带电粒子所受洛仑
兹力的方向、或带电粒子的电性、或带
电粒子的运动方向。
V
V
V
V
F
所受洛伦兹力 所受洛仑兹力
F
垂直于纸面向 外
垂直于纸面向 里
课堂训练
3、电子的速率v=3×106 m/s，垂直 射入B=0.10 T的匀强磁场中，它受
2.写出这段长为的导线所受的安力F
F洛=qvB
=1.60×10-19×3×106×0.10 =4.8×10-14 N
四、电视显像管的工作原理
原理： 应用电子束磁偏转
三、洛伦兹力的大小
请你尝试由安培力的表达式导出洛伦兹力的表达式
1.设导线中每个带电粒子定向运动的速度都是v,单位 体积的粒子数为n。算一段导线中的粒子数,这就是在 时间t内通过横截面s的粒子数。如果粒子的电荷量记 为q,由此可以导出q与电流I的关系。
t时间内通过横截面s的粒子数 时间t内通过横截面s的总电荷量Q 导出q与电流I的关系
电子束在磁场中的偏转
荷兰物理学家洛伦兹首先提 出：磁场对运动电荷有作用力
——洛伦兹力
洛伦兹
爱因斯坦称他是“我们时代最伟大、最高尚的人。
二、洛伦兹力的方向
B
V
F
F V
二、洛伦兹力的方向
左手定则：四指指向与形成的电流方 向一致，即与正电荷运动方向相同， 与负电荷运动方向相反。
运动电荷在磁场中受到的作 用力叫做洛伦兹力，安培力是 洛伦兹力的宏观表现。
1、 试判断下列各图带电粒子所受洛仑 兹力的方向、或磁场的方向、或粒子 运动方向(q,v,B两两垂直)
v
垂直纸面向外 F
课堂训练
2、试判断下列图中各带电粒子所受洛仑
兹力的方向、或带电粒子的电性、或带
电粒子的运动方向。
V
V
V
V
F
所受洛伦兹力 所受洛仑兹力
F
垂直于纸面向 外
垂直于纸面向 里
课堂训练
3、电子的速率v=3×106 m/s，垂直 射入B=0.10 T的匀强磁场中，它受
2.写出这段长为的导线所受的安力F
物理人教版选择性必修第二册1.2磁场对运动电荷的作用力共20张ppt
电荷的作用力
电导线的作用力
电荷的作用
产生 电 荷 在 磁 场 中 运 动 ， 通电导线不平行放入 只要电场中有电荷，
电荷就一定受电场力
条件 运 动 方 向 与 磁 场 不 平 磁场中
行
方向 垂直与于v,B所在平面，垂直于B,I所在平面， 正（负）电荷受力与
左手定则判断
大小
F=qvBLeabharlann inθ做功情况一定不做功
轴正方向，那么电子运动方向可能是(
D)
A．沿轴正方向进入磁场
B．沿轴负方向进入磁场
C．在平面内，沿任何方向进入
D．在平面内，沿某一方向进入
课堂小练
4.如图所示，某空间匀强电场竖直向下，匀强磁场垂直纸面向里，一金
属棒从高处自由下落，则(B
A．端先着地
)
B．端先着地
S
入的离子在洛伦兹力的作用下向、两板聚
集，使两板间形成电场，直至进入、之间
粒子的电场力大到后面的微粒不再聚集到板上，
因此间会形成稳定的电压，进而连接电路
可进行供电。
稳定时的电压大小为U=Bdv(d:板间距；v:离子的速率)
课堂小练
1.在赤道平面上无风的时候，雨滴是竖直下落的。若雨滴带负电，则它
C．两端同时着地
D．以上说法均不正确
【解析】棒中自由电子随棒一起下落，有向下速度，并受到向左的
洛伦兹力，故自由电子往左端集中，因此A端带负电，端带正电。
端受到向上静电力，端受到向下静电力，端先着地。
小结
安培力与洛伦兹力
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
洛伦兹力
N
电导线的作用力
电荷的作用
产生 电 荷 在 磁 场 中 运 动 ， 通电导线不平行放入 只要电场中有电荷，
电荷就一定受电场力
条件 运 动 方 向 与 磁 场 不 平 磁场中
行
方向 垂直与于v,B所在平面，垂直于B,I所在平面， 正（负）电荷受力与
左手定则判断
大小
F=qvBLeabharlann inθ做功情况一定不做功
轴正方向，那么电子运动方向可能是(
D)
A．沿轴正方向进入磁场
B．沿轴负方向进入磁场
C．在平面内，沿任何方向进入
D．在平面内，沿某一方向进入
课堂小练
4.如图所示，某空间匀强电场竖直向下，匀强磁场垂直纸面向里，一金
属棒从高处自由下落，则(B
A．端先着地
)
B．端先着地
S
入的离子在洛伦兹力的作用下向、两板聚
集，使两板间形成电场，直至进入、之间
粒子的电场力大到后面的微粒不再聚集到板上，
因此间会形成稳定的电压，进而连接电路
可进行供电。
稳定时的电压大小为U=Bdv(d:板间距；v:离子的速率)
课堂小练
1.在赤道平面上无风的时候，雨滴是竖直下落的。若雨滴带负电，则它
C．两端同时着地
D．以上说法均不正确
【解析】棒中自由电子随棒一起下落，有向下速度，并受到向左的
洛伦兹力，故自由电子往左端集中，因此A端带负电，端带正电。
端受到向上静电力，端受到向下静电力，端先着地。
小结
安培力与洛伦兹力
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
洛伦兹力
N
磁场对运动电荷的作用 课件 (共19张PPT)
(1)电子在磁场中运动轨迹的半R； (2)电子在磁场中运动的时间t； (3)圆形磁场区域的半径r.
分析：这道题目是m 、v、 q、B 全知道典型例题，直接 由已知条件求出R,然后求几何条件。
解析： (1)由牛顿第二定律和洛伦兹力公式得 mv2 e vB设电子做匀速圆周运动的周期为 ＝ (2) R 解得 R＝
mv0 B. qR 3mv0 D. qR
解析：由轨迹的对称性可知，粒子沿 半径方向进入磁场， 必沿半径方向射出磁 场，根据几何关系，粒子做匀速圆周运动 m v2 的半径 r＝ 3R，根据 qvB＝ r ，得 B＝ 3m v 0 ，故 A 正确． 3qR
答案：A
2、如图所示，在屏MN的上方有磁感应强度 为B的匀强磁场，磁场方向垂直于纸面向里 。P为屏上的一个小孔。PC与MN垂直。一群 质量为m、带电荷量为－q的粒子(不计重力) ，以相同的速率v，从P处沿垂直于磁场的方 向射入磁场区域。粒子入射方向在与磁场B 垂直的平面内，且散开在与PC夹角为θ的范 围内。则在屏MN上被粒子打中的区域的长度 为多少？
则 T＝ 2πR 2πm ＝ m v eB v T，
由如图所示的几何关系得圆心角 α＝θ， 所以 t＝ α mθ T＝ . 2π eB θ r ＝ ， 2系可知，tan 所以 r＝ mv θ tan . eB 2
类型题二、 m 、v、 q、B 不全知道典型解题思路
【典例 3】 (2013· 全国新课标Ⅰ，18)如图半径为 R 的圆是一
• 3．洛伦兹力的大小（洛伦兹力的公式 考纲要求 Ⅱ) 0 • (1)v∥B时，洛伦兹力F＝___.( θ＝ 0°或180°) qvB • (2)v⊥B时，洛伦兹力F＝_____ .(θ＝ 90°) 0 • (3)v＝0时，洛伦兹力F＝____.
分析：这道题目是m 、v、 q、B 全知道典型例题，直接 由已知条件求出R,然后求几何条件。
解析： (1)由牛顿第二定律和洛伦兹力公式得 mv2 e vB设电子做匀速圆周运动的周期为 ＝ (2) R 解得 R＝
mv0 B. qR 3mv0 D. qR
解析：由轨迹的对称性可知，粒子沿 半径方向进入磁场， 必沿半径方向射出磁 场，根据几何关系，粒子做匀速圆周运动 m v2 的半径 r＝ 3R，根据 qvB＝ r ，得 B＝ 3m v 0 ，故 A 正确． 3qR
答案：A
2、如图所示，在屏MN的上方有磁感应强度 为B的匀强磁场，磁场方向垂直于纸面向里 。P为屏上的一个小孔。PC与MN垂直。一群 质量为m、带电荷量为－q的粒子(不计重力) ，以相同的速率v，从P处沿垂直于磁场的方 向射入磁场区域。粒子入射方向在与磁场B 垂直的平面内，且散开在与PC夹角为θ的范 围内。则在屏MN上被粒子打中的区域的长度 为多少？
则 T＝ 2πR 2πm ＝ m v eB v T，
由如图所示的几何关系得圆心角 α＝θ， 所以 t＝ α mθ T＝ . 2π eB θ r ＝ ， 2系可知，tan 所以 r＝ mv θ tan . eB 2
类型题二、 m 、v、 q、B 不全知道典型解题思路
【典例 3】 (2013· 全国新课标Ⅰ，18)如图半径为 R 的圆是一
• 3．洛伦兹力的大小（洛伦兹力的公式 考纲要求 Ⅱ) 0 • (1)v∥B时，洛伦兹力F＝___.( θ＝ 0°或180°) qvB • (2)v⊥B时，洛伦兹力F＝_____ .(θ＝ 90°) 0 • (3)v＝0时，洛伦兹力F＝____.
高考物理复习课件：磁场对运动电荷的作用
实验装置：质谱仪，包括磁场、电 场、粒子源等
添加标题
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实验原理：利用磁场对运动电荷的 作用，使带电粒子在磁场中做圆周 运动
实验步骤：将带电粒子源放入磁场 中，观察粒子的运动轨迹，记录数 据，分析结果
实验目的：研 究带电粒子在 磁场中的运动
规律
实验原理：利 用磁场对运动 电荷的作用， 使带电粒子在 磁场中做回旋
安培力：磁场对电 流的作用力
安培力大小：与电 流、磁场、导体长 度、导体横截面积 有关
安培力公式： F=BILsinθ
安培力方向：与磁 场、电流方向有关 ，遵循左手定则
电磁感应：电 流通过磁场产 生感应电动势
电磁驱动：利 用安培力驱动 电动机、电磁
阀等设备
电磁制动：利 用安培力实现 电磁制动，如 汽车、电梯等
安培力公式：F=BILsinθ
其中，F为安培力，B为磁场强度，I为电流强度，L为导线长度，θ为导线与磁场方向的 夹角
安培力方向：与磁场方向和电流方向垂直，遵循左手定则
安培力方向与电流方向和磁场方 向有关
安培力方向与电流方向垂直，与 磁场方向平行
安培力方向可以用左手定则判断
左手定则：伸开左手，四指指向 电流方向，大拇指指向磁场方向， 四指弯曲的方向就是安培力方向
运动轨迹：带电粒子在非匀强 磁场中的运动轨迹
磁场强度：非匀强磁场的磁场 强度分布
运动方程：带电粒子在非匀强 磁场中的运动方程
带电粒子在磁场中的运动：受到洛伦兹力的作用，运动方向与磁场方向垂直
带电粒子在电场中的运动：受到电场力的作用，运动方向与电场方向相同
带电粒子在组合场中的运动：受到洛伦兹力和电场力的共同作用，运动方向取决于两个 力的合成
磁场对运动电荷的作用课件
(1)基本公式
mv2
①向心力公式：Bqv＝ R 。
mv ②轨道半径公式：R＝ Bq 。
③周期、频率和角速度公式：
T＝2πvR＝2qπBm，
f＝T1＝
qB 2πm
，
qB ω＝2Tπ＝2πf＝ m 。
④动能公式：Ek＝21mv2＝B2qmR2。
(2)T、f 和 ω 的特点 T、f 和 ω 的大小与轨道半径 R 和运行速率 v 无关 磁感应强度 和粒子的 比荷 有关。
A．洛伦兹力对带电粒子做功 B．洛伦兹力不改变带电粒子的动能 C．洛伦兹力的大小与速度无关 D．洛伦兹力不改变带电粒子的速度方向
解析 根据洛伦兹力的特点，洛伦兹力对带电粒子不做功，A 项错，B 项对；根据 F＝qvB 可知，大小与速度有关。洛伦兹力的效果就是改变物 体的运动方向，不改变速度的大小。
答案 B
解析 运用左手定则时，“四指指向”应沿电荷定向移动形成的等效 电流方向，而不一定沿电荷定向运动方向，因为负电荷定向移动形成电流 的方向与其运动方向反向，通过左手定则所确定的洛伦兹力与磁场之间的 关系可知：两者方向相互垂直，而不是相互平行。
答案 BD
2．(洛伦兹力大小)带电粒子垂直匀强磁场方向运动时，会受到洛伦兹 力的作用。下列表述正确的是( )
微知识 1 洛伦兹力
1．定义 运动 电荷 在磁场中所受的力。
2．大小 (1)v∥B 时，F＝ 0 。 (2)v⊥B 时，F＝ Bqv 。 (3)v 与 B 夹角为 θ 时，F＝ Bqvsinθ 。
3．方向 F、v、B 三者的关系满足 左手 定则。 4．特点 由于 F 始终与 v 的方向 垂直 ，故洛伦兹力永不做功。
3．(带电粒子在匀强磁场中的匀速圆周运动)质量和电量都相等的带电 粒子 M 和 N，以不同的速率经小孔 S 垂直进入匀强磁场，运行的半圆轨迹 如图中虚线所示，下列表述正确的是( )
磁场对运动电荷的作用力 课件
(2)尽管安培力是自由电荷定向移动时受到的洛伦兹力 的宏观表现，但也不能认为安培力就简单地等于所有定向移 动电荷所受洛伦兹力的和，一般只有当导体静止时才能这样 认为；
(3)洛伦兹力恒不做功，但安培力却可以做功．
可见安培力与洛伦兹力既有紧密相关、不可分割的必然 联系，也有显著的区别．
3．洛伦兹力与电场力的比较
2．在研究电荷的运动方向与磁场方向垂直的情况时， 由左手定则可知，洛伦兹力的方向既与磁场方向垂直，又与 电荷的运动方向垂直，即洛伦兹力垂直于v和B两者所决定的 平面．
3．由于洛伦兹力的方向总是跟运动电荷的速度方向垂 直，所以洛伦兹力对运动电荷不做功，洛伦兹力只能改变电 荷速度的方向，不能改变速度的大小．
图3－5－2
有 Q＝nqL＝nq·vt，I＝Qt ，F 安＝BIL，故 F 安＝BQt L＝Bnqtvt·L＝Bqv·nL，洛伦兹力 F＝F 安/nL，故 F＝qvB.
上式为电荷垂直磁场方向运动时，电荷受到的洛伦 兹力．
2．洛伦兹力和安培力的区别与联系
(1)洛伦兹力是单个运动电荷在磁场中受到的力，而安 培力是导体中所有定向移动的自由电荷受到的洛伦兹力的宏 观表现；
2．带电粒子在复合场中运动的分析方法和思路 (1)正确进行受力分析，除重力、弹力、摩擦力外要特 别注意电场力和洛伦兹力的分析．
(2)确定带电粒子的运动状态，注意运动情况和受力情 况的结合．
(3)灵活选择不同的运动规律 ①当带电粒子在复合场中做匀速直线运动时，粒子受 力必然平衡，由平衡条件列方程求解．
磁场对运动电荷的作用力
一、洛伦兹力
1．演示实验：电子射线管发出的电子束，如图甲中的径迹是
乙中一电条子直束线的径．迹把向电下子射发线生管了放偏在转蹄，形若磁调铁换的磁磁铁场南中北，极如的图位3置－，5－则1 电子束的径迹会向上偏转．
(3)洛伦兹力恒不做功，但安培力却可以做功．
可见安培力与洛伦兹力既有紧密相关、不可分割的必然 联系，也有显著的区别．
3．洛伦兹力与电场力的比较
2．在研究电荷的运动方向与磁场方向垂直的情况时， 由左手定则可知，洛伦兹力的方向既与磁场方向垂直，又与 电荷的运动方向垂直，即洛伦兹力垂直于v和B两者所决定的 平面．
3．由于洛伦兹力的方向总是跟运动电荷的速度方向垂 直，所以洛伦兹力对运动电荷不做功，洛伦兹力只能改变电 荷速度的方向，不能改变速度的大小．
图3－5－2
有 Q＝nqL＝nq·vt，I＝Qt ，F 安＝BIL，故 F 安＝BQt L＝Bnqtvt·L＝Bqv·nL，洛伦兹力 F＝F 安/nL，故 F＝qvB.
上式为电荷垂直磁场方向运动时，电荷受到的洛伦 兹力．
2．洛伦兹力和安培力的区别与联系
(1)洛伦兹力是单个运动电荷在磁场中受到的力，而安 培力是导体中所有定向移动的自由电荷受到的洛伦兹力的宏 观表现；
2．带电粒子在复合场中运动的分析方法和思路 (1)正确进行受力分析，除重力、弹力、摩擦力外要特 别注意电场力和洛伦兹力的分析．
(2)确定带电粒子的运动状态，注意运动情况和受力情 况的结合．
(3)灵活选择不同的运动规律 ①当带电粒子在复合场中做匀速直线运动时，粒子受 力必然平衡，由平衡条件列方程求解．
磁场对运动电荷的作用力
一、洛伦兹力
1．演示实验：电子射线管发出的电子束，如图甲中的径迹是
乙中一电条子直束线的径．迹把向电下子射发线生管了放偏在转蹄，形若磁调铁换的磁磁铁场南中北，极如的图位3置－，5－则1 电子束的径迹会向上偏转．
磁场对运动电荷的作用(优秀课件)
判定方法：如果运动的是负电
v F
荷，则四指指向 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。
习题1、下列各图中带电粒子刚刚进入磁场，
试判断这时粒子所受洛伦兹力的方向
F
V +×× ×
× ××B × × × V × × × × × ×
+
F
V
+
V
F
垂直纸面向外
V
+
垂直纸面向里
• 例2.一个质量m=0.1g的小滑块，带有 q =5×10-4C的电荷量，放置在倾角α=30°的光 滑绝缘斜面上，整个斜面置于B =0.5T 的匀强磁 场中，磁场方向垂直纸面向里，若斜面足够长， 小滑块由静止开始沿斜面滑下，滑至某一位置时， 小滑块开始离开斜面，求： • (1)小滑块带何种电荷? • (2)小滑块离开斜面时的瞬时速度多大? • (3)小物块在斜面上滑行的最大距离是多少?
猜想:
既然磁场对电流有 力的作用，而电流又是 由电荷定向移动形成的， 那么很有可能是磁场对 定向移动的电荷有力的 作用。
实验验证
实验：用阴极射线管研究磁场对运动电荷的作用。
在真空玻璃管内安装一个 阴极、一个阳极.阴极接高 电压的负极、阳极接正极. 阴极能够发射电子,电子束 在两极之间的电场力的作 用下从阴极飞向阳极.这个 管子叫做阴极射线管.为了 显示电子束运动的情况,管 内装有长条形的荧光屏,屏 上的物质受到电子的撞击 时能够发光,显示出电子束 的运动轨迹。
一.洛伦兹力
1.概念：磁场对运动电荷的作 用力叫做洛伦兹力。 2. F 与F 的关系：F安＝NF洛 （N为受到的洛伦兹力的运动 电荷的总个数）
洛 安
◆安培力是洛伦兹力的宏观表现。 ◆洛伦兹力是安培力的微观本质。
1.2磁场对运动电荷的作用力(课件)高二物理(人教版2019选择性必修第二册)
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
（1）电流强度I。
（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。
01
(1)推导： ①I=nqsv
②F安＝ILB＝（nqsv）LB
③总电荷数：nsL
等离子体
01
1．初速度v的电 子，沿平行于通电长直导线的方向射出，直导线中电流
方向与电子的初始运动方向如图所示，则（ B ）A．电子将向右偏转，
洛伦兹力大小不变B．电子将向左偏转，洛伦兹力大小改变C．电子将向
左偏转，洛伦兹力大小不变D．电子将向右偏转，洛伦兹力大小改变
01
【答案】B
【详解】由右手定则可知直导线右侧为垂直纸面向里的磁场，根据左手
）A．磁场方向先向右后向左B．磁场方向
先向下后向上C．磁感应强度先变小后变大D．磁感应强度先变大后变小
03
【答案】C【详解】AB.电子受到的洛伦茲力先向上后向下，由左手定则
可知磁感应强度先垂直纸面向外后垂直纸面向里，A、B错误；CD.电子
束偏转半径先变大后减小，故磁感应强度先变小后变大，C正确，D错误。
U
qvB 则有U Bdv 再由欧姆定律有
d
U
Bdv
可知电流与磁感应强度成正比，改变磁场强弱，R 中电流也改变，C 错误；
Rr Rr
D．由 I
Bdv
可以知道，若只增大粒子入射速度，R 中电流也会增大，D 正确。故选 D。
Rr
④f洛＝qvB
适用条件：速度方向与磁场方向垂直
与垂直
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
（1）电流强度I。
（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。
01
(1)推导： ①I=nqsv
②F安＝ILB＝（nqsv）LB
③总电荷数：nsL
等离子体
01
1．初速度v的电 子，沿平行于通电长直导线的方向射出，直导线中电流
方向与电子的初始运动方向如图所示，则（ B ）A．电子将向右偏转，
洛伦兹力大小不变B．电子将向左偏转，洛伦兹力大小改变C．电子将向
左偏转，洛伦兹力大小不变D．电子将向右偏转，洛伦兹力大小改变
01
【答案】B
【详解】由右手定则可知直导线右侧为垂直纸面向里的磁场，根据左手
）A．磁场方向先向右后向左B．磁场方向
先向下后向上C．磁感应强度先变小后变大D．磁感应强度先变大后变小
03
【答案】C【详解】AB.电子受到的洛伦茲力先向上后向下，由左手定则
可知磁感应强度先垂直纸面向外后垂直纸面向里，A、B错误；CD.电子
束偏转半径先变大后减小，故磁感应强度先变小后变大，C正确，D错误。
U
qvB 则有U Bdv 再由欧姆定律有
d
U
Bdv
可知电流与磁感应强度成正比，改变磁场强弱，R 中电流也改变，C 错误；
Rr Rr
D．由 I
Bdv
可以知道，若只增大粒子入射速度，R 中电流也会增大，D 正确。故选 D。
Rr
④f洛＝qvB
适用条件：速度方向与磁场方向垂直
与垂直
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实验：用阴极射线管研究磁场对运动电荷的作用。
在真空玻璃管内安装一个 阴极、一个阳极.阴极接高 电压的负极、阳极接正极. 阴极能够发射电子,电子束 在两极之间的电场力的作 用下从阴极飞向阳极.这个 管子叫做阴极射线管.为了 显示电子束运动的情况,管 内装有长条形的荧光屏,屏 上的物质受到电子的撞击 时能够发光,显示出电子束 的运动轨迹。
☆小结
1、定义：磁场对运动电荷的作用力.施力 物体：磁场；受力物体：运动电荷. 2、产生条件：电荷在磁场中运动，且 V 与 B不平行. 3、方向判定：左手定则. F⊥B, F⊥V (F 垂直于v和B所决定的平面) 4、大小（公式）：F = qvB (只适用于 v⊥B的情况). 5、做功与能量转化：洛伦兹力对电荷不 做功，无能量转化.
洛 伦 兹 力
三 . 洛伦兹力的大小
1.公式推导：
设通电导体的长度：L 横截面积：S 单位体积内的电荷数：n 每个电荷的带电量：q 电荷定向移动的速率：v
F安=BIL I=nqvS
F安＝qvB(nLS)
F =qvB
2.公式：F = qvB (只适用于v⊥B的情况)
B
v2
v
当速度方向与磁 场方向有夹角时可 采用把速度分解的 办法来求洛伦兹的 大小.
课题：
磁场对运动电荷的作用
执教人:Mr CHen
美丽的北极极光
同学们知道极光是怎样形成的吗？
问题思考
1、电流是怎样形成的?电流的 方向是怎样规定的?电流的微观 表达式（决定式）是什么? 答：电荷的定向移动形成电流. 物理学中规定正电荷定向移动 的方向为电流方向. 电流的微观表达式为 nqS
F
V + × × ×
× ××B × × × V × × × × × ×
+
F
V
+ +VF来自垂直纸面向外V
× F × ×B
垂直纸面向里
2、判断下列各图带电粒子所受 的洛伦兹力的方向或带电粒子的 带电性
F
V V
垂直纸面向外 × ×V ×
× × ×
× × ×
B V
F
垂直纸面向里
想一想
既然安培力为洛伦兹力 的宏观表现，那么我们用导 体所受的安培力来除以这段 导体所含有的自由电荷数， 不就可以求出每个自由电荷 所受的洛伦兹力了吗？
[实验现象] 当电子射线管的周围 不存在磁场时，电子的运动轨迹 是直线。 当电子射线管的周围存在磁 场时，电子的运动轨迹是曲线。 [实验结论] 运动电荷确实受到了 磁场的作用力，这个力通常叫做 洛伦兹力。
洛伦兹（1853—1928）
洛伦兹，荷兰物理学家、数学家，1853年7月 18日生于阿纳姆，并在该地上小学和中学，成 绩优异，少年时就对物理学感兴趣，同时还广 泛地阅读历史和小说，并且熟练地掌握多门外 语。 1870年洛伦兹考入莱顿大学，学习数学、 物理和天文。1875年获博士学位。 1895年，洛伦兹首先提出了运动电荷产生 磁场和磁场对运动电荷有作用力的观点，为纪 念他，人们称这种力为洛伦兹力。 洛伦兹认为一切物质分子都含有电子，阴 极射线的粒子就是电子。把以太与物质的相互 作用归结为以太与电子的相互作用。这一理论 成功地解释了塞曼效应，与塞曼一起获1902年 诺贝尔物理学奖。 洛伦兹于1928年2月4日在荷兰的哈勃姆去 世，终年75岁。为了悼念这位荷兰近代文化的 巨人，举行葬礼的那天，荷兰全国的电信、电 话中止三分钟。世界各地科学界的著名人物参 加了葬礼。爱因斯坦在洛伦兹墓前致词说：洛 伦兹的成就“对我产生了最伟大的影响”，他 是“我们时代最伟大、最高尚的人”。
思考:
如果运动的是负电 荷而不是正电荷， 该怎样判定它所受 到的洛伦兹力的方 向呢？
判定方法：如果运动的是负电
v F
荷，则四指指向负 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。
示波器中示波管的原理
习题1、下列各图中带电粒子刚刚进入磁场，
试判断这时粒子所受洛伦兹力的方向
解：F = qvB = evB=1.6 ×10-19 ×3 ×106 ×0.1N =4.8 ×10-14N
从太阳或其他星体上， 时刻都有大量的高能粒子 流放出，称为宇宙射线。 这些高能粒子流，如果都 到达地球，将对地球上的 生物带来危害。庆幸的是， 地球周围存在地磁场，改 变了宇宙射线中带电粒子 的运动方向，对宇宙射线 起了一定的阻挡作用。
一.洛伦兹力
1.概念：磁场对运动电荷的作 用力叫做洛伦兹力。 2. F 与F 的关系：F安＝NF洛 （N为受到的洛伦兹力的运动 电荷的总个数）
洛 安
◆安培力是洛伦兹力的宏观表现。 ◆洛伦兹力是安培力的微观本质。
二、洛伦兹力的方向
用左手定则来判定
F
v
伸开左手，使大姆 指跟其余四个手指垂直， 且处于同一平面内，把 手放入磁场中，让磁感 线垂直穿入手心，四指 指向正电荷运动的方向 ， 那么，拇指所指的方向 就是正电荷所受洛仑兹 力 的 方 向 ．
v1
若v与B间的夹角为θ，则 F =qvBsinθ
[观看] 洛伦兹力演示仪
思考与讨论：
带电粒子在磁 场中运动时，洛 伦兹力对带电粒 子是否做功？
3.特点：
① F洛⊥B, F洛⊥V(垂直于v和B所 决定的平面)
② 洛伦兹力对电荷不做功
[例1] 一个电子的速率V=3×106 m/s，垂直射入B=0.1T的匀强磁场 中，它所受的洛伦兹力为多大？ （e=1.6×10-19 C）
2、什么叫做安培力?怎样判断 安培力的方向?安培力的大小 为多少? 答：磁场对电流的作用力称为 安培力. 安培力的方向用左手定则来判 断. 其大小为 F=BIL(B⊥L)
猜想:
既然磁场对电流有 力的作用，而电流又是 由电荷定向移动形成的， 那么很有可能是磁场对 定向移动的电荷有力的 作用。
实验验证
在真空玻璃管内安装一个 阴极、一个阳极.阴极接高 电压的负极、阳极接正极. 阴极能够发射电子,电子束 在两极之间的电场力的作 用下从阴极飞向阳极.这个 管子叫做阴极射线管.为了 显示电子束运动的情况,管 内装有长条形的荧光屏,屏 上的物质受到电子的撞击 时能够发光,显示出电子束 的运动轨迹。
☆小结
1、定义：磁场对运动电荷的作用力.施力 物体：磁场；受力物体：运动电荷. 2、产生条件：电荷在磁场中运动，且 V 与 B不平行. 3、方向判定：左手定则. F⊥B, F⊥V (F 垂直于v和B所决定的平面) 4、大小（公式）：F = qvB (只适用于 v⊥B的情况). 5、做功与能量转化：洛伦兹力对电荷不 做功，无能量转化.
洛 伦 兹 力
三 . 洛伦兹力的大小
1.公式推导：
设通电导体的长度：L 横截面积：S 单位体积内的电荷数：n 每个电荷的带电量：q 电荷定向移动的速率：v
F安=BIL I=nqvS
F安＝qvB(nLS)
F =qvB
2.公式：F = qvB (只适用于v⊥B的情况)
B
v2
v
当速度方向与磁 场方向有夹角时可 采用把速度分解的 办法来求洛伦兹的 大小.
课题：
磁场对运动电荷的作用
执教人:Mr CHen
美丽的北极极光
同学们知道极光是怎样形成的吗？
问题思考
1、电流是怎样形成的?电流的 方向是怎样规定的?电流的微观 表达式（决定式）是什么? 答：电荷的定向移动形成电流. 物理学中规定正电荷定向移动 的方向为电流方向. 电流的微观表达式为 nqS
F
V + × × ×
× ××B × × × V × × × × × ×
+
F
V
+ +VF来自垂直纸面向外V
× F × ×B
垂直纸面向里
2、判断下列各图带电粒子所受 的洛伦兹力的方向或带电粒子的 带电性
F
V V
垂直纸面向外 × ×V ×
× × ×
× × ×
B V
F
垂直纸面向里
想一想
既然安培力为洛伦兹力 的宏观表现，那么我们用导 体所受的安培力来除以这段 导体所含有的自由电荷数， 不就可以求出每个自由电荷 所受的洛伦兹力了吗？
[实验现象] 当电子射线管的周围 不存在磁场时，电子的运动轨迹 是直线。 当电子射线管的周围存在磁 场时，电子的运动轨迹是曲线。 [实验结论] 运动电荷确实受到了 磁场的作用力，这个力通常叫做 洛伦兹力。
洛伦兹（1853—1928）
洛伦兹，荷兰物理学家、数学家，1853年7月 18日生于阿纳姆，并在该地上小学和中学，成 绩优异，少年时就对物理学感兴趣，同时还广 泛地阅读历史和小说，并且熟练地掌握多门外 语。 1870年洛伦兹考入莱顿大学，学习数学、 物理和天文。1875年获博士学位。 1895年，洛伦兹首先提出了运动电荷产生 磁场和磁场对运动电荷有作用力的观点，为纪 念他，人们称这种力为洛伦兹力。 洛伦兹认为一切物质分子都含有电子，阴 极射线的粒子就是电子。把以太与物质的相互 作用归结为以太与电子的相互作用。这一理论 成功地解释了塞曼效应，与塞曼一起获1902年 诺贝尔物理学奖。 洛伦兹于1928年2月4日在荷兰的哈勃姆去 世，终年75岁。为了悼念这位荷兰近代文化的 巨人，举行葬礼的那天，荷兰全国的电信、电 话中止三分钟。世界各地科学界的著名人物参 加了葬礼。爱因斯坦在洛伦兹墓前致词说：洛 伦兹的成就“对我产生了最伟大的影响”，他 是“我们时代最伟大、最高尚的人”。
思考:
如果运动的是负电 荷而不是正电荷， 该怎样判定它所受 到的洛伦兹力的方 向呢？
判定方法：如果运动的是负电
v F
荷，则四指指向负 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。
示波器中示波管的原理
习题1、下列各图中带电粒子刚刚进入磁场，
试判断这时粒子所受洛伦兹力的方向
解：F = qvB = evB=1.6 ×10-19 ×3 ×106 ×0.1N =4.8 ×10-14N
从太阳或其他星体上， 时刻都有大量的高能粒子 流放出，称为宇宙射线。 这些高能粒子流，如果都 到达地球，将对地球上的 生物带来危害。庆幸的是， 地球周围存在地磁场，改 变了宇宙射线中带电粒子 的运动方向，对宇宙射线 起了一定的阻挡作用。
一.洛伦兹力
1.概念：磁场对运动电荷的作 用力叫做洛伦兹力。 2. F 与F 的关系：F安＝NF洛 （N为受到的洛伦兹力的运动 电荷的总个数）
洛 安
◆安培力是洛伦兹力的宏观表现。 ◆洛伦兹力是安培力的微观本质。
二、洛伦兹力的方向
用左手定则来判定
F
v
伸开左手，使大姆 指跟其余四个手指垂直， 且处于同一平面内，把 手放入磁场中，让磁感 线垂直穿入手心，四指 指向正电荷运动的方向 ， 那么，拇指所指的方向 就是正电荷所受洛仑兹 力 的 方 向 ．
v1
若v与B间的夹角为θ，则 F =qvBsinθ
[观看] 洛伦兹力演示仪
思考与讨论：
带电粒子在磁 场中运动时，洛 伦兹力对带电粒 子是否做功？
3.特点：
① F洛⊥B, F洛⊥V(垂直于v和B所 决定的平面)
② 洛伦兹力对电荷不做功
[例1] 一个电子的速率V=3×106 m/s，垂直射入B=0.1T的匀强磁场 中，它所受的洛伦兹力为多大？ （e=1.6×10-19 C）
2、什么叫做安培力?怎样判断 安培力的方向?安培力的大小 为多少? 答：磁场对电流的作用力称为 安培力. 安培力的方向用左手定则来判 断. 其大小为 F=BIL(B⊥L)
猜想:
既然磁场对电流有 力的作用，而电流又是 由电荷定向移动形成的， 那么很有可能是磁场对 定向移动的电荷有力的 作用。
实验验证