物理： 3.5《探究洛伦兹力》课件(粤教版选修3-1)1

探究洛伦兹力【实验】磁场对运动电荷有力的作用——这个力叫洛仑兹力。在没有外磁场时，电子束是沿直线前进的。如果把射线管放在蹄形磁铁两间，让电子运动方向与磁场方向垂直，荧光屏上显示的电子束运动轨迹发生了偏转。思考一下，这说明了什么？【推理与猜想】磁场对电流有安培力的作用，而电流是由电荷定向运动形成的。所以磁场对电流的安培力可能是磁场对运动电荷的作用力的宏观表现。即：1.安培力是洛伦兹力的宏观表现．2.洛伦兹力是安培力的微观本质。一、洛伦兹力的方向洛伦兹力的方向符合左手定则：——伸开左手，使大拇指跟其余四指垂直，且处于同一平面内，把手放入磁场中，磁感线垂直穿过手心，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伦兹力的方向．若是负电荷运动的方向，那么四指应指向其反方向。关于洛仑兹力的说明：1.洛仑兹力的方向垂直于v和B组成的平面。洛仑兹力永远与速度方向垂直。2.洛仑兹力对电荷不做功3.洛仑兹力只改变速度的方向，不改变速度的大小。——洛仑兹力对电荷只起向心力的作用，故只在洛仑兹力的作用下，电荷将作匀速圆周运动。【例题1】判断图中带电粒子所受洛仑兹力的方向：【例题2】依运动轨迹，判断图中带电粒子的电性。二、洛伦兹力的大小【理论基础】1.安培力是洛伦兹力的宏观表现；2.洛伦兹力是安培力的微观本质。设:导线内单位体积内的电荷数为n，每个电荷的电量为q，电荷定向运动的速度为v，阴影部分导线内电荷数为NFBILvfBqLvtQItQNqNnSvtFNf【例题3】质量为m，带电量为q的带电粒子，以速率v垂直进入如图所示的匀强磁场中，恰好做匀速直线运动．求：磁场的磁感应强度及带电粒子的电性．解：由于物体所受重力的方向竖直向下，所以洛伦兹力的方向一定竖直向上，这样才能使物体做匀速直线运动。物体带正电。mgqvBfqvmgB三、速度选择器qEBqvEvB在电、磁场中，若不计重力，则：1.速度选择器只选择速度，与电荷的正负无关；2.注意电场和磁场的方向搭配。【例题4】已知一质子以5×107m/s的速度沿上图所示方向进入磁感应强度B=2T的匀强磁场中，质子受的洛仑兹力为多大？解：f=qvBcos30=1.3ⅹ10-11N