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1、3.5 磁场对运动电荷的作用力,知识回顾,判断下列图中安培力的方向,不受安培力,B,思考：,1、磁场对电流有力的作用，2、电流是由电荷的定向移动形成的，由此我们是否可以设想这个力其实是作用在电荷上的？,运动电荷在磁场中会受到作用力吗？,推理与猜想,洛伦兹（18531928）,洛伦兹是荷兰物理学家、数学家，1853年7月18日生于阿纳姆。洛伦兹创立了经典电子论，提出了洛伦兹变换公式，1902年与其学生塞曼共同获得诺贝尔物理学奖。为纪念洛伦兹的卓著功勋，荷兰政府决定从1945年起，把他的生日定为“洛伦兹节”。,演示：阴极射线在磁场中的偏转,1、没有磁场时，接通高压电源可以观察到什么现象。2、若在电
2、子束的路径上加磁场，可以观察到什么现象？3、改变磁场的方向，通过观查从而判断运动的电子在各个方向磁场中的受力方向。,【实验现象】在没有外磁场时，电子束沿直线运动，将磁铁靠近阴极射线管，发现电子束运动轨迹发生了弯曲。【实验结论】磁场对运动电荷有力的作用。,磁场对运动电荷的作用力叫做,洛伦兹力,二、探究洛伦兹力的方向：,安培力是磁场对电流的作用力,电流是电荷的定向移动形成的,洛伦兹力是磁场对运动电荷的作用力,磁场对运动电荷的作用力,洛伦兹力的方向可以用：左手定则判定,实验验证：,理论推导:,猜想：磁场对电流的作用力实质是：,猜想正确,洛伦兹力的方向-左手定则,1、伸开左手，使大拇指和其余四指垂直且
3、处于同一平面内，把手放入磁场中，让磁感线垂直穿过手心，若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伦兹力的方向。,2、若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。,课堂练习:判断下列粒子刚进入磁场时所受的洛伦兹力的方向.,f垂直纸面向里,f垂直纸面向外,zxxk,zxxk,垂直纸面向外,试判断下图中的带电粒子刚进入磁场时所受的洛伦兹力的方向,1、可见：以相同速度进入同一磁场的正负电荷受到的洛伦兹力方向相反。,2、安培力方向由左手定则判断。我们知道安培力的方向既垂直于磁场方向，又垂直于电流方向，同样也用左手定则判断洛伦兹力f的方向也既垂直于磁场
4、B的方向又垂直于电荷运动速度v的方向,练一练：,练一练：,试判断各图中带电粒子受洛伦兹力的方向，或带电粒子的电性、或带电粒子的运动方向。,洛伦兹力方向垂直纸面向里,洛伦兹力方向垂直纸面向外,v,试判断下图中的带电粒子刚进入磁场时所受的洛伦兹力的情况如何？,1、当带电粒子的运动方向与磁场方向平行时，洛伦兹力最小-f=0。,想一想：如果带电粒子射入匀强磁场时（不计粒子重力）,初速度vo跟磁感强度B的方向平行,粒子将做什么运动？,以初速度v0做匀速直线运动,三、洛伦兹力的大小,类比：我们知道：当电流方向跟磁场方向平行时安培力等于0。,实验表明：磁场越强（磁感强度越大）、电荷量越大、运动速度越快，电荷受到的洛伦兹力越大；,三、洛伦兹力的大小,可见:当电荷运动方向跟磁场方向垂直时洛伦兹力的大小跟三个因素相关：磁感应强度B 电荷量q 电荷运动快慢 v,总结：洛仑兹力：f=qVB(V垂直B）,安培力是洛伦兹力的宏观表现，洛伦兹力是安培力微观本质。,2.方向关系：F安与F洛方向相同,3.F安与F洛本质都是磁场对运动电荷的作用力,洛伦兹力与安培力的关系：,1、当一带正电q的粒子以速度v沿螺线管中轴线进入该通电螺线管，若不计重力，则 A带电粒子速度大小改变；B带电粒子速度方向改变；C带电粒子速度大小不变；D带电粒子速度方向不变。,CD,练一练：,
