第2节磁场对运动电荷的作用VIP免费

第六章磁场对电流和运动电荷的作用第二节磁场对运动电荷的作用古田六中黄巍鲁科版高中物理选修3-1磁场对通电导线有力的作用，电流是由电荷的定向移动形成的由此我们会想到：磁场对通电导线的安培力可能是作用在大量运动电荷上的力的宏观表现，也就是说磁场对运动电荷可能有力的作用.一、磁场对运动电荷存在作用力探索：安培力→电荷运动时受磁场力→验证．点击右图观看实验实验表明：阴极射线管（电子射线管）中的电子束在磁场中发生偏转，磁场对运动电荷确实存在作用力．洛伦兹力：磁场对运动电荷的作用力叫做洛伦兹力．通电导线在磁场中所受的安培力是洛伦兹力的宏观表现．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．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，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．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．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安培力可以看做是作用在每个运动电荷上的洛伦兹力的合力，这段导线中含有的运动电荷数为nLS所以洛伦兹力qvBnLSFF/安qvBF即：适用条件：速度方向与磁场方向垂直四、洛伦兹力的特点1．洛伦兹力的方向既垂直于磁场，又垂直于速度，即垂直于v和B所组成的平面．2．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．例题：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小结：运动电荷在磁场中所受的磁场力叫洛伦兹力．运动电荷速度方向与磁场方向垂直时，洛伦兹力大小为F=qvB．洛伦兹力的方向可由左手定则来判定．