4.磁场对运动电荷的作用——洛伦兹力VIP免费

磁场对运动电荷的作用——洛伦兹力车城中学李淑清目标定位：•知道什么是洛伦兹力，会判定洛伦兹力的方向•掌握洛伦兹力公式的推导过程及条件，会应用洛伦兹力公式进行定量计算•掌握带电粒子垂直进入匀强磁场中做匀速圆周运动的规律复习•磁场对通电导线的作用力叫（）当Ｂ⊥Ｉ时，（）.•当B与L的夹角为θ时，()•电流是自由电荷（）而形成的，•电流的定义式：•微观表达式：猜想：磁场对运动电荷可能有力的作用•设计实验证明•实验现象：没有外磁场时，电子沿直线运动；将磁极靠近时，两次均发现电子径迹发生偏转，两次方向相反•实验结论：磁场确实对运动电荷有力的作用简介：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”.洛伦兹力与安培力的关系•安培力实质上是磁场对运动电荷作用力的宏观表现，洛伦兹力是安培力的微观本质。•物理模型：设有一段长为L，横截面积为S的直导线，单位体积内的自由电荷数为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.洛伦兹力公式的推导F解：(1)通电导线中的电流(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qvBnSLLnqvSBNFF)(安洛nSLNnqvSILnqvSBBILF)(安单位：F(N)，q(C)，v(m/s),B(T)Ivvvv(适用条件：速度方向与磁场方向垂直)洛伦兹力公式洛F=qvB当:Ｂ⊥v时当B//V时,F洛=0FF探究洛伦兹力的方向•用左手定则判定•注意：四指指向正电荷运动的方向，负电荷运动的反方向vv洛伦兹力的特点FBFIFFBFvF安安安洛洛洛，，B、I所决定的平面则，，B、v所决定的平面洛伦兹力只改变速度的方向，不改变速度的大小。洛伦兹力不做功。（安培力可以做功。）例１．试判断下列图中各带电粒子所受洛伦兹力的方向.带电粒子的电性或带电粒子的运动方向vvv粒子垂直于纸面向里运动例２.Ａ为质子，Ｂ为电子，I不计重力，试分析其运动轨迹带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的规律•半径公式2FFvqvBmRmvRqB洛向周期公式：222mvRmqBTvvqB练习．已知氢核与氦核的质量之比m１：m２＝１：４，电量之比q１：q２＝１：２，当它们速度之比为v１：v２＝４:１，垂直于磁场方向射入后，分别做匀速圆周运动的半径之比r１：r２＝周期之比T１：T２＝abcBVVVV2V1讨论：带正电的粒子以任意角射入匀强磁场，试求其所受的洛伦兹力并分析粒子的运动轨迹，（只考虑洛伦兹力）。θ思考．有一质量为m，电荷量为q的带正电的小球停在绝缘水平面上，并处在磁感应强度为大小为Ｂ，方向垂直于纸面向里的匀强磁场中，如图所示，为使小球飘离水平面，小球向哪个方向运动时速度才最小？最小值为多少？谢谢