人教版高中物理选修3-1 第3章第5节 运动电荷在磁场中受到的力（课件） （共17张PPT）

第3章第5节运动电荷在磁场中受到的力 重难点一 洛伦兹力的方向和大小 洛伦兹力的方向和大小1 洛伦兹力 运动电荷在磁场中受到的力称为洛伦兹力 2 洛伦兹力的方向 1 方向的判断 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 让磁感线从掌心进入 并使四指指向正电荷运动的方向 或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 2 洛伦兹力的方向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 即洛伦兹力的方向总是垂直于B和v两者所决定的平面 3 对洛伦兹力方向的理解 决定洛伦兹力方向的因素有三个 电荷的电性 正 负 速度方向 磁感应强度的方向 当电性一定时 其他两个因素决定洛伦兹力的方向 如果只让一个因素相反 则洛伦兹力方向必定相反 如果同时让两个因素相反 则洛伦兹力方向将不变 F B v三者方向间关系 电荷运动方向和磁场方向间没有因果关系 两者关系是不确定的 电荷运动方向和磁场方向确定洛伦兹力方向 F B F v 即F垂直于B和v所决定的平面 3 洛伦兹力的大小 1 洛伦兹力大小的推导过程 如图所示 设有一段长度为L的通电导线 垂直放入磁感应强度为B的匀强磁场中 若导线中的电流为I 则该导线所受的安培力大小为F安 ILB 2 洛伦兹力的表达式在一般情况下 当电荷运动的方向与磁场方向的夹角为 时 电荷所受洛伦兹力的大小为F qvBsin 其中 为电荷速度方向与磁感应强度方向的夹角 当电荷的运动方向与磁场方向垂直时 洛伦兹力最大 F qvB 当电荷的运动方向与磁场方向平行时 F洛 0 当电荷的运动方向与磁场方向成夹角时 洛伦兹力的大小在零到qvB之间 3 洛伦兹力的特点 运动的电荷才有可能受到洛伦兹力 静止的电荷在磁场中不受洛伦兹力 洛伦兹力的大小和方向都与带电粒子的运动状态有关 4 洛伦兹力与安培力的关系 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 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 但不能简单地认为安培力就等于所有定向移动的电荷所受洛伦兹力的合力 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联系 也有区别 5 洛伦兹力与电场力的比较 答案 B 重难点二 电视显像管的工作原理 电视显像管的工作原理1 结构如图所示为电视显像管的原理示意图 俯视图 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 3 电视显像管的工作原理电视显像管发射电子 在加速电场中被加速后进入偏转磁场 在偏转磁场作用下 电子束在荧光屏上扫描