3[1]5磁场对运动电荷的作用力（1）

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1、 洛伦兹力对电荷永不做功，而安培力对导体棒可以做功这是否与安培力是洛伦兹力的宏观表现相矛盾？为什么？答案：不矛盾，因为洛伦兹力方向总是与速度方向垂直，故不做功；而安培力方向总是与电流方向垂直，但不一定与导体的运动方向垂直，故可以做功. 新 课 标 人 教 版 高 中 物 理 选修3-1 课件制做 赵振宇 授课班级 高二1班授课教师 赵振宇授课时间 2011年11 月11日新 课 标 人 教 版 高 中 物 理 选修3-1 课件制做 赵振宇课 题 运动电荷在磁场中受到的力 猜想验证新 课 标 人 教 版 高 中 物 理 选修3-1 课件制做 赵振宇 阴极射线管（电子射线管）中的电子束在磁场中发生

2、偏转，磁场对运动电荷确实存在作用力 洛伦兹力： 通电导线在磁场中所受的安培力是洛伦兹力的宏观表现 新 课 标 人 教 版 高 中 物 理 选修3-1 课件制做 赵振宇一 、 磁 场 对 运 动 电 荷 存 在 作 用 力探索发现 二 、 洛 伦 兹 力 的 方 向 1推理：左手定则判断安培力方向，大量定向移动电荷所受洛伦兹力宏观表现为安培力，因此，可以用左手定则判定洛伦兹力的方向新 课 标 人 教 版 高 中 物 理 选修3-1 课件制做 赵振宇探索发现 2洛伦兹力的方向由左手定则判定伸开左手，使大拇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，让磁感线垂直穿过手心，四指指向电流方向，

3、那么大拇指所指的方向就是运动电荷所受的洛伦兹力方向（1）对于正电荷四指指向电流方向即指向电荷的运动方向（2）对于负电荷四指指向电流方向即指向电荷运动的反方向新 课 标 人 教 版 高 中 物 理 选修3-1 课件制做 赵振宇探索发现 f、v（正电荷）与B的方向关系示意Bvf B B 新 课 标 人 教 版 高 中 物 理 选修3-1 课件制做 赵振宇Bf v 实战演练新 课 标 人 教 版 高 中 物 理 选修3-1 课件制做 赵振宇 如图表示磁场B的方向、电荷运动v的方向和磁场对运动电荷作用力f方向的相互关系，其中B、v、f的方向两两相垂直，正确的图是( ) A B D 画出图中带电粒子所受

4、洛仑兹力的方向或粒子运动方向 新 课 标 人 教 版 高 中 物 理 选修3-1 课件制做 赵振宇F F V实战演练 三 、 洛 伦 兹 力 的 大 小 1推导设有一段长度为L，横截面积为S的导线，导线单位体积内含有的自由电荷数为n，每个自由电荷的电荷量为q，定向移动速率为V这段通电导线垂直磁场方向放入磁感应强度为B的磁场中所受的安培力LBnqvSBILF )( 安 新 课 标 人 教 版 高 中 物 理 选修3-1 课件制做 赵振宇探索发现 qvBf 即：适用条件：速度方向与磁场方向垂直 新 课 标 人 教 版 高 中 物 理 选修3-1 课件制做 赵振宇LBnqvSBILF )(安探索发现

5、 即时讨论 若V与B方向不垂直，V与B方向的夹角为，洛伦兹力的大小该怎么表达？sinqvBf 新 课 标 人 教 版 高 中 物 理 选修3-1 课件制做 赵振宇特 别 提 醒 ： 当0或180，即电荷运动方向与磁场方向平行时，f洛0.当90，即电荷运动方向和磁场方向垂直时，f洛Bqv(为最大值) 四 、 洛 伦 兹 力 的 特 点 1方向特点 既垂直于磁场，又垂直于速度，即垂直于v和B所组成的平面2大小特点 洛伦兹力对电荷不做功，只改变速度的方向，不改变速度的大小新 课 标 人 教 版 高 中 物 理 选修3-1 课件制做 赵振宇即时讨论 下列说法中正确的是：（ ）A磁场方向、电荷运动方向、

6、洛仑兹力方向三者总是互相垂直的B洛仑兹力方向一定既垂直于磁场方向，又垂直于电荷运动方向C电荷运动方向与磁场方向可能垂直，也可能不垂直，但洛仑兹力方向一定与磁场方向和运动方向都垂直D根据电荷运动方向或洛仑兹力方向，一定能确定磁场方向新 课 标 人 教 版 高 中 物 理 选修3-1 课件制做 赵振宇B C实战演练 一个电子以速度v逆着磁感线方向进入一匀强磁场，它在磁场中将做（ ）A加速直线运动B减速直线运动C匀速圆周运动D匀速直线运动新 课 标 人 教 版 高 中 物 理 选修3-1 课件制做 赵振宇D实战演练 在阴极射线管上方平行放置一根通有强电流的长直导线，其电流方向从右向左，如图，阴极射线

7、将（ ）A向纸内偏转 B向纸外偏转C向上偏转 D向下偏转新 课 标 人 教 版 高 中 物 理 选修3-1 课件制做 赵振宇实战演练C 带电量为q的粒子，在匀强磁场中运动，下面说法正确的是 ( )A只要速度大小相同，所受的洛伦兹力就相同B如果把q改为q，且速度反向大小不变，则所受的洛伦兹力大小、方向均不变C只要带电粒子在磁场中运动，就一定受洛伦兹力作用D带电粒子受洛伦兹力小，则该磁场的磁感应强度小新 课 标 人 教 版 高 中 物 理 选修3-1 课件制做 赵振宇实战演练B 新 课 标 人 教 版 高 中 物 理 选修3-1 课件制做 赵振宇关于电场力与洛伦兹力，以下说法正确的是 ()A电荷只

8、要处在电场中，就会受到电场力，而电荷静止在磁场中，有可能受到洛伦兹力B电场力对在其电场中的电荷会做功，而洛伦兹力对在磁场中的电荷却一定不做功C电场力与洛伦兹力一样，受力方向都在电场线和磁感线上D只有运动的电荷在磁场中才会受到洛伦兹力的作用BD实战演练 课堂小结： 1 运动电荷在磁场中所受的磁场力叫洛伦兹力 2 运动电荷速度方向与磁场方向垂直时，洛伦兹力大小为 3 洛伦兹力的方向可由左手定则来判定 新 课 标 人 教 版 高 中 物 理 选修3-1 课件制做 赵振宇sinqvBf 解 析：带电粒子在磁场中所受的洛伦兹力，不但与速度大小有关，还与速度的方向有关，当v与B平行时，不管v、B、q多大，洛伦兹力总为零将q改为q，且速度等值反向，这时形成的电流方向仍跟原来相同，由左手定则和F=qvB可知，洛伦兹力不变所以，正确选项为B新 课 标 人 教 版 高 中 物 理 选修3-1 课件制做 赵振宇 质量m=0.110-3kg的小物块，带有电量为 q=510-4C的正电荷，放在斜面上，斜面的倾角=30，物块与斜面间的动摩擦因数=0.4。设整个斜面放在匀强磁场中，B=0.5T，方向如图，若斜面足够长，问： （1）物块下滑时，能达到的最大速率为多少？ （2）如果将磁场反向，其他条件不变，物块下滑时将发生什么情况？ 新 课 标 人 教 版 高 中 物 理 选修3-1 课件制做 赵振宇例 题