《高中物理 第3章 磁場 5 運動電荷在磁場中受到的力課件 新人教版選修3-1.ppt》由會員分享，可在線閱讀，更多相關《高中物理 第3章 磁場 5 運動電荷在磁場中受到的力課件 新人教版選修3-1.ppt（58頁珍藏版）》請在裝配圖網上搜索。

成才之路 物理,路漫漫其修遠兮 吾將上下而求索,人教版 選修3-1,磁場,第三章,5 運動電荷在磁場中受到的力,第三章,電視機顯像管中的電子只是細細的一束，為什么能使整個屏幕發(fā)光？從宇宙深處射來的帶電粒子，為什么不能直射地球？為什么只在地球兩極形成絢麗多彩的極光？……解開這些問題的鑰匙就是本節(jié)學習的磁場對運動電荷的作用規(guī)律。,洛倫茲力的方向和大小,1.洛倫茲力 __________在磁場中所受的力。 2．洛倫茲力和安培力的關系 通電導線在磁場中受到的安培力，實際上是在導線中________________所受到的洛倫茲力的宏觀表現(xiàn)。,運動電荷,定向運動的電荷,3．洛倫茲力的方向 (1)左手定則：伸開左手，使拇指與其余四個手指垂直，并且都與手掌在同一個平面內，讓__________從掌心進入，并使四指指向__________運動的方向，這時拇指所指的方向就是運動的正電荷在磁場中所受__________的方向。負電荷受力的方向與正電荷受力的方向__________。 (2)洛倫茲力方向特點：F⊥B，F(xiàn)⊥v，即F垂直于_______ 所決定的平面。,磁感線,正電荷,洛倫茲力,相反,B和v,4．洛倫茲力的大小 當速度方向和磁感應強度方向分別滿足以下幾種情況時，洛倫茲力的大小分別是 (1)當v與B成θ角時：F＝__________ (2)當v⊥B時：F＝__________ (3)當v∥B時，F(xiàn)＝__________,qvBsinθ,qvB,0,電視顯像管的工作原理,1．構造 如圖所示，由電子槍、__________和熒光屏組成。,,偏轉線圈,2．原理 (1)電子槍__________。 (2)電子束在磁場中__________。 (3)熒光屏被電子束撞擊發(fā)光。 3．掃描 在偏轉區(qū)的水平方向和豎直方向都有偏轉磁場，其方向、強弱都在__________，使得電子束打在熒光屏上的光點從上向下、從左向右不斷移動。 4．偏轉線圈 使電子束偏轉的磁場是由__________產生的。,發(fā)射電子,偏轉,不斷變化,兩對線圈,一、洛倫茲力的方向 1．決定洛倫茲力方向的三個因素 電荷的電性(正、負)，速度方向、磁感應強度的方向。當電性一定時，其他兩個因素決定洛倫茲力的方向，如果只讓一個因素相反，則洛倫茲力方向必定相反；如果同時讓兩個因素相反，則洛倫茲力方向將不變。 2．F、B、v三者方向間的關系 電荷運動方向和磁場方向間沒有因果關系，兩者關系是不確定的。電荷運動方向和磁場方向確定洛倫茲力方向，F(xiàn)⊥B，F(xiàn)⊥v，即F垂直于B和v所決定的平面。,3．洛倫茲力的特點 洛倫茲力的方向隨電荷運動方向的變化而變化。但無論怎樣變化，洛倫茲力都與運動方向垂直，故洛倫茲力永不做功，它只改變電荷運動方向，不改變電荷速度大小。 [特別提醒]應用左手定則時，當v與B不垂直時，洛倫茲力仍垂直于v、B決定的平面，但磁感線不一定要垂直穿過掌心，磁感線方向一定與大拇指垂直，不一定與四指垂直。,每時每刻都有大量宇宙射線射向地球，地磁場可以改變射線中大多數(shù)帶電粒子的運動方向，使它們不能到達地面，這對地球上的生命有著十分重要的意義。假設有一個帶正電的宇宙射線粒子正垂直于地面向赤道射來，在地磁場的作用下，它的偏轉方向和所受洛倫茲力的大小，下列說法中正確的是( ),,,A．向西偏轉，不變 B．向南偏轉，不變 C．向北偏轉，減小 D．向東偏轉，增大 答案：D 解析：地球表面地磁場的方向由南向北，宇宙射線帶電，根據左手定則可判定，射線自赤道上空豎直下落過程中所受洛倫茲力方向向東，所以向東偏轉，越靠近地球磁場越強，所受的洛倫茲力越大，選項D正確。,二、洛倫茲力和安培力的區(qū)別與聯(lián)系,[特別提醒]盡管安培力是自由電荷定向移動時受到的洛倫茲力的宏觀表現(xiàn)，但也不能簡單地認為安培力就等于所有定向移動電荷所受洛倫茲力的和，一般只有當導體靜止時才能這樣認為。,三、洛倫茲力與電場力的比較,(原創(chuàng)題)下列說法正確的是( ) 答案：BD,,解析：所有電荷在電場中都要受到電場力的作用，正電荷受力的方向沿電場強度的方向，故A錯B對；運動電荷在磁場中沿平行于磁場的方向運動，不受磁場力的作用，C錯；靜止電荷在磁場中不受磁場力的作用，D對。,四、帶電粒子在復合場中的運動 1．復合場：一般是指電場、磁場和重力場并存，或其中兩種場并存，或分區(qū)域存在。 2．帶電粒子在復合場中運動的分析方法和思路 (1)正確進行受力分析，除重力、彈力、摩擦力外要特別注意電場力和洛倫茲力的分析。 (2)確定帶電粒子的運動狀態(tài)，注意運動情況和受力情況的結合。,(3)電荷在復合場中的運動一般有兩種情況——直線運動和圓周運動。 ①電荷在電場力、重力和洛倫茲力共同作用下做直線運動時，一定是做勻速直線運動。 ②電荷在上述復合場中如果做勻速圓周運動，只能是除洛倫茲力以外的所有恒力的合力為零才能實現(xiàn)。,[特別提醒](1)電子、質子、α粒子等一般不計重力，帶電小球、塵埃、液滴等帶電顆粒一般要考慮重力的作用。 (2)注意重力、電場力做功與路徑無關，洛倫茲力始終和運動方向垂直，永不做功的特點。,,2．磁流體發(fā)電機 (1)磁流體發(fā)電是一項新興技術，它可以把內能直接轉化為電能。 (2)根據左手定則，如下圖中的B板是發(fā)電機正極。 (3)磁流體發(fā)電機兩極板間的距離為d，等粒子體速度為v，磁場磁感應強度為B，則兩極板間能達到的最大電勢差U＝Bdv。,,一種測量血管中血流速度的儀器原理圖，如圖所示，在動脈血管兩側分別安裝電極并加磁場，設血管直徑為2mm，磁場的磁感應強感度為0.080T，電壓表測出的電壓為0.10m V，則血流速度大小為_______ m/s。 答案：0.63m/s,,,在下圖所示的各圖中，勻強磁場的磁感應強度均為B，帶電粒子的速率均為v，帶電荷量均為q。試求出圖中帶電粒子所受洛倫茲力的大小和方向。,洛倫茲力的大小和方向,,點評：在計算洛倫茲力的大小時，要注意v應取與B垂直的分量。洛倫茲力的方向垂直于v與B所決定的平面。,(哈爾濱六中2014～2015學年高二下學期開學測試)用細線和帶電小球做成的擺，把它放置在某勻強磁場中，如圖所示，在帶電小球擺動的過程中，連續(xù)兩次經過最低點時，相同的物理量是(不計空氣阻力)( ) A．小球受到的洛倫茲力 B．擺線的張力 C．小球的速度 D．小球的動能 答案：D,,,帶電物體在復合場中的運動,,點評：本題是帶電粒子在復合場中的綜合問題，應在分析物體受力的基礎上，弄清物理過程，根據隱含的臨界條件求解。,,答案：AD,,如圖所示，磁流體發(fā)電機的極板相距 d＝0.2m，極板間有垂直于紙面向里的勻強磁場，B＝1.0T。外電路中可變負載電阻R用導線與極板相連。電離氣體以速率v＝1100m/s沿極板射入，極板間電離氣體等效內阻r＝0.1Ω，試求此發(fā)電機的最大輸出功率為多大？,洛倫茲力與現(xiàn)代科技,,答案：121kW,A．若污水中正離子較多，則前表面比后表面電勢高 B．前表面的電勢一定低于后表面的電勢，與哪種離子多無關 C．污水中離子濃度越高，電壓表的示數(shù)將越大 D．污水流量Q與U成正比，與a、b無關 答案：BD,正確答案：AB,