选修3-1-3.5运动电荷在磁场中受到的力

3.5运动电荷在磁场中受到的力第三章磁场东海县白塔高级中学高二物理组1、通电导线在磁场中所受安培力的大小和方向？2、电流是如何形成的？3、由上述的两个问题你可以想到什么？磁场对通电导线的安培力可能是作用在大量定向移动电荷的作用力的宏观表现，也就是说磁场可能对运动电荷有力的作用。电荷的定向移动形成的大小：F＝ILBsinθ方向：左手定则知识回顾:阴极阳极狭缝荧光板电子束实验验证阴极射线管原理：从阴极发射出来电子，在阴阳两极间的电场作用下，电子加速通过扁平的狭缝形成电子束，轰击到长条形的荧光屏上激发出荧光，可以显示电子束的运动轨迹。磁场对运动电荷有力的作用1、当电子射线管的周围不存在磁场时，实验现象电子的运动轨迹是直线2、当电子射线管的周围存在磁场时，电子的运动轨迹是曲线实验结论运动电荷在磁场中受到的作用力叫做洛伦兹力.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。2.洛伦兹力与安培力的关系：一、洛伦兹力1、定义：3、洛伦兹力的方向----左手定则v1、伸开左手，使大拇指和其余四指垂直且处于同一平面内，把手放入磁场中，让磁感线穿入手心，使四指指向正电荷运动的方向，那么拇指所指的方向就使正电荷所受洛伦兹力的方向。2、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。FFv课堂练习:1.判断下列粒子刚进入磁场时所受的洛伦兹力的方向.-qv甲F-qv丙F垂直纸面向里+qv乙F+qv丁F垂直纸面向外2、请同学们看学案p3的第4题立体图问题，该题错误的同学较多，主要问题：(1)左手定则应用不熟、（2）看立体图能力欠缺。3、请同学们看学案p1最下面的变形练习1，该题考验同学们想象力！IBFvvvv三、洛伦兹力大小设有一段长为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）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导线中的电流强度I=导线中的电荷的总个数为N=每个电荷受力为F洛=nqSvnSL导线受安培力为F安=BIL=BnqSvLFBnqvSLqvBNnLS安（B⊥V）当速度V的方向与磁感应强度B的方向平行时：VB-qF＝0VB-q判断下列粒子进入磁场时所受的洛伦兹力的大小.F洛=qVBF洛=03、当V与B成一角度θ时F洛=qVBsinθ2、当V∥B时1、当V⊥B时总结：（说明v为电荷和磁场的相对运动速度）学案p2例3思考与讨论（1）洛伦兹力方向与带电粒子的运动方向有什么关系？洛伦兹力方向与带电粒子运动方向垂直（2）洛伦兹力对带电粒子运动的速度有什么影响？只改变粒子速度的方向，不改变粒子速度的大小（3）洛伦兹力对带电粒子做的功是多少？由于洛伦兹力方向始终与带电粒子运动方向垂直，所以洛伦兹力对运动电荷不做功F⊥vF⊥BF⊥V、B所在的平面1.产生：洛伦兹力与电场力的区别2.大小：3.方向：4.做功：交流总结：电场对运动电荷、静止电荷都有电场力的作用,磁场只对运动电荷才有磁场力的作用。在匀强电场中,电荷所受的电场力与V无关，是一个恒力。在匀强磁场中,洛伦兹力与V有关。电场力的方向与电场方向平行,正电荷所受的电场力方向就是电场方向。无论是正电荷还是负电荷，它所受洛伦兹力永远与磁场方向垂直。电场力对电荷可能做功，也可能不做功洛伦兹力始终与电荷速度方向垂直,永远不会做功学案错题分析1：看学案p2下面的例2，该题错误同学们是较多的。考验学生学以致用能力！学案易错题p3第3题第5题小结1、洛伦兹力：磁场对运动电荷的作用力安培力是洛伦兹力的宏观表现2、洛伦兹力的方向：左手定则F⊥vF⊥B3、洛伦兹力大小：F洛=qVBsinθV⊥BF洛=qVBV∥BF洛=04、特点：洛伦兹力只改变力的方向，不改变力的大小，洛伦兹力对运动电荷不做功