最新35磁场对运动电荷的作用力课件PPT.ppt 39页

'35磁场对运动电荷的作用力 答：电荷的定向移动形成电流.物理学中规定正电荷定向移动的方向为电流方向.电流的微观表达式为问题思考1、电流是怎样形成的?电流的方向是怎样规定的?电流的微观表达式（决定式）是什么? 答：磁场对电流的作用力称为安培力.安培力的方向用左手定则来判断.其大小为F=BIL(B⊥L)2、什么叫做安培力?怎样判断安培力的方向?安培力的大小为多少? 洛伦兹，荷兰物理学家、数学家，1853年7月18日生于阿纳姆，并在该地上小学和中学，成绩优异，少年时就对物理学感兴趣，同时还广泛地阅读历史和小说，并且熟练地掌握多门外语。1870年洛伦兹考入莱顿大学，学习数学、物理和天文。1875年获博士学位。1895年，洛伦兹首先提出了运动电荷产生磁场和磁场对运动电荷有作用力的观点，为纪念他，人们称这种力为洛伦兹力。洛伦兹认为一切物质分子都含有电子，阴极射线的粒子就是电子。把以太与物质的相互作用归结为以太与电子的相互作用。这一理论成功地解释了塞曼效应，与塞曼一起获1902年诺贝尔物理学奖。洛伦兹于1928年2月4日在荷兰的哈勃姆去世，终年75岁。为了悼念这位荷兰近代文化的巨人，举行葬礼的那天，荷兰全国的电信、电话中止三分钟。世界各地科学界的著名人物参加了葬礼。爱因斯坦在洛伦兹墓前致词说：洛伦兹的成就“对我产生了最伟大的影响”，他是“我们时代最伟大、最高尚的人”。洛伦兹（1853—1928） 一.洛伦兹力1.概念：磁场对运动电荷的作用力叫做洛伦兹力。2.F洛与F安的关系：F安＝NF洛（N为受到的洛伦兹力的运动电荷的总个数）◆安培力是洛伦兹力的宏观表现。◆洛伦兹力是安培力的微观本质。 用左手定则来判定伸开左手，使大姆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，让磁感线垂直穿入手心，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仑兹力的方向．二、洛伦兹力的方向vF 思考:如果运动的是负电荷而不是正电荷，该怎样判定它所受到的洛伦兹力的方向呢？ vF如果运动的是负电荷，则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。判定方法： vFvFBvBBＦ垂直于纸面向外Ｆ垂直于纸面向外Bv1、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、洛伦兹力的方向垂直于v和B组成的平面BF洛v甲乙丙丁训练加固：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心得体会 既然安培力为洛伦兹力的宏观表现，那么我们用导体所受的安培力来除以这段导体所含有的自由电荷数，不就可以求出每个自由电荷所受的洛伦兹力了吗？想一想 IFvvvv（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，求三、洛伦兹力大小 电荷量为q的粒子以速度v运动时,如果速度方向与磁感应强度方向垂直,那么粒子所受的洛伦兹力为(v垂直B）问题:若带电粒子不垂直射入磁场,电子受到的洛伦兹力又如何呢?BθBF洛vB⊥B∥θ为B和v之间的夹角VB⊥B∥三、洛伦兹力大小 (v⊥B）(v∥B）特例:当运动电荷的速度v方向与磁感应强度B方向的夹角为θ，电荷所受的洛伦兹力大小为上式中各量的单位：F洛为N，q为C，v为m/s，B为T三、洛伦兹力大小 F洛=qvB=1.60×10-19×3×106×0.10N=4.8×10-14N电子的速率v=3×106m/s,垂直射入B=0.10T的匀强磁场中，它受到的洛伦兹力是多大？课堂练习解：因为v垂直B，所以所受洛伦兹力大小 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CDB课堂练习 电荷量为＋q的粒子在匀强磁场中运动，下列说法正确的是()A．只要速度大小相同，所受洛伦兹力就相同B．如果把＋q改为-q，且速度反向，大小不变，则洛伦兹力的大小方向不变C．洛伦兹力方向一定与电荷速度方向垂直，磁场方向一定与电荷运动方向垂直D．粒子的速度一定变化B课堂练习 来自宇宙的质子流，以与地球表面垂直的方向射向赤道上空的某一点，则这些质子在进入地球周围的空间时，将()A．竖直向下沿直线射向地面B．相对于预定地面向东偏转C．相对于预定点稍向西偏转D．相对于预定点稍向北偏转BV课堂练习 思考与讨论：1.带电粒子在磁场中运动时，洛伦兹力对带电粒子是否做功？2.带电粒子在磁场中运动时受洛伦兹力.而带电粒子在电场中受电场力.那么洛伦兹力与电场力有何区别？ 洛伦兹力的特点：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.洛伦兹力只改变速度的方向,不改变速度的大小3.洛伦兹力对电荷不做功 洛伦兹力和电场力的区别：电荷在电场中一定受到电场力的作用，与其运动状态无关；而电荷在磁场中不一定受到磁场力作用，只有相对于磁场运动且运动方向与磁场方向不平行的电荷才受磁场力作用。2.大小：F电＝Eq,F洛=Bqvsinθ。3.电荷所受电场力方向总是平行于电场线的切线方向；而电荷所受磁场力的方向总是既垂直于磁场方向，又垂直于运动方向。4.电场力要对运动电荷做功（电荷在等势面上运动除外）；而电荷在磁场中运动时，磁场力一定不会对电荷做功。 主要构造:电子枪（阴极）、偏转线圈、荧光屏等电视显像管的工作原理1.若要使电子束在水平方向偏离中心,打在荧光屏上的A点,偏转磁场应该沿什么方向?2.若要使电子束打在Ｂ点,磁场应该沿什么方向?3.若要使电子束打在荧光屏上的位置由B逐渐向A点移动,偏转磁场应该怎样变化?【思考与讨论】洛伦兹力的运用 原理：应用电子束磁偏转的道理电视显像管的工作原理 带电粒子在匀强磁场中的运动当V平行B时，F=0，带电粒子以速度v作运动。当v与B垂直时，因为洛伦兹力的方向始终与运动方向，只改变速度的，不改变速度的，只有才具有这种特点，所以带电粒子垂直进入匀强磁场后做匀速直线垂直方向大小匀速圆周运动匀速圆周运动 带电粒子带匀强磁场中的运动分析带电粒子垂直进入匀强磁场后做。匀速圆周运动 11类不合理信念 1、每个人绝对要获得周围环境尤其是生活中每一位重要人物的喜爱和赞许。对应的分析：这个观念实际上是个假象，是不可能实现的事。因为在人的一生中，不可能得到所有人的认同，即便是像父母、老师等对自己很重要的人，也不可能永远对自己持一种绝对喜爱和赞许的态度。因此如果他坚持这种信念，就可能需要千辛万苦，委曲求全以取悦他人，以获得每个人的欣赏；但结果必定会使他感到失望、沮丧和受挫。 2、个人是否有价值，完全在于他是否是个全能的人，即能在人生中的每个环节和方面都能有所成就。对应的分析：这也是一个永远无法达到的目标，因为世界上根本没有十全十美、永远成功的人。一个人可能在某方面较他人有优势，但在另外方面却可能不如别人。虽然他以前有过许多成功的境遇，但无法保证在每一件事上都能成功。因此，若某人坚持这种信念，他就会为自己永远无法实现的目标而徒自伤悲。 3、世界上有些人很邪恶、很可憎，所以应该对他们给予严厉的谴责和惩罚。对应的分析：世上既然没有完人，也就没有绝对的区分对与错、好与坏的标准。每个人都可能会犯错误，但仅凭责备和惩罚则于事无补。人偶然犯错误是不可避免的。因此不应因一时的错误就将他们视为“坏人”，一致对他们产生极端排斥和歧视。 4、如果事情非己所愿，那将是一件可怕的事。对应的分析：正如人永远不可能成功一样，生活和事业上也不会样样顺心，遭受一些挫折是很自然的事，如果一经遭受挫折便感到可怕，就会导致情绪上的困扰，反而可能使事情更加恶化。 5、不愉快的事总是由于外在环境的因素所致，不是自己所能控制和支配的，因此人对自身的痛苦和困扰也无法控制和改变。对应的分析：外在因素对个人有一定的影响，但实际上并不是像自己想象的那样可怕和严重。如果能认识到情绪困扰之中包含了自己对外在事件的知觉、评价及内部言语等因素的作用，那么外在的力量便可能得以控制和改变。 6、面对现实中的困难和自我所承担的责任是件不容易的事情，倒不如逃避它们。对应分析：逃避问题虽然可以暂时缓和矛盾，但问题却始终存在而且得不到解决，时间一长，问题也就会恶化或连锁性地产生其他问题和困难，从而更加难以解决，最终会导致更为严重的情绪困扰。 7、人们要随时随地对危险和可怕的事加以警惕，应该非常关心并不断注意其发生的可能行。对应的分析：对危险和可怕的事物有一定的心理准备是正确的，但过分的忧虑则是非理性的。因为坚持这种信念只会夸大危险发生的可能性，使人不能对之加以客观评价和有效地去面对。这种杞人忧天式的观念只会是生活变得沉重和没有生机，导致整日忧心忡忡，焦虑不已。 8、人必须依赖别人，特别是那些与自己相比强而有力的人，只有这样，才能生活的好些。对应的分析：虽然人在生活中的某些方面要依赖别人，但过分夸大这种依赖的必要性则可能使自我失去独立性，导致依赖性更大，从而失去学习能力，产生不安全感。 9、一个人以往的经历和事件常常决定了他目前的行为，而且这种影响是永远难以改变的。对应分析：已经发生的事实是个人的历史，这的确是无法改变的。但是不能说这些事就会决定一个人的现在和将来。因为事实虽不可改变，但对事件的看法却是可以改变的，因此人们仍可以控制、改变自己以后的生活。 10、一个人应该关心他人的问题，并为他人的问题而悲伤、难过。对应分析：关心他人，富于同情，这是有爱心的表现。但如果过分投入他人的事情，就可能忽视自己的问题，并因此是自己的情绪失去平衡，最终导致没有能力帮助别人解决问题，却是自己的问题更糟。 11、对人生中的每个问题，都应有一个唯一正确的答案；如果人找不到这个答案；就会痛苦一生。对应的分析：人生是一个复杂的历程，对任何问题都要寻求完美的解决办法是不可能的事。如果人们坚持要寻求某种完美的答案，那就会使自己感到失望和沮丧。'