第四节 磁场对运动电荷的作用.ppt

第一页，共十五页，2022年，8月28日 磁场对运动电荷的作用 第十五章 磁场 第二页，共十五页，2022年，8月28日 洛伦兹力 实验：检验运动电荷在磁场中是否受到力的作用 第三页，共十五页，2022年，8月28日 一、洛伦兹力的方向： 用左手定则判定 注意：左手定则中四指方向应与正电荷的移动方向相同，与负电荷的运动方向相反。 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，把手放于磁场中，让磁感线垂直穿入手心，四指指向 正电荷运动方向，那么，拇指所指的方向就是正电荷所受洛伦玆力的方向。 第四页，共十五页，2022年，8月28日 设在一磁感应强度为B 的匀强磁场中，垂直于磁场方向放入一段长为L通电直导线，横截面积为S，单位体积中含有的自由电荷数为n，每个电荷的电量为q，定向移动的速率为v。试推导每个电荷所受洛仑兹力的大小 导体中的电流是由电荷的定向移动产生的 二、洛伦兹力的大小 第五页，共十五页，2022年，8月28日 导线中的电流 I=nqsv 所受到的安培力 F=BIL=BnqsvL 运动电荷的总数 nsL 单个运动电荷所受到的作用力 f=F/nsL 即 f =qvB 截面B 截面A v L L 第六页，共十五页，2022年，8月28日 1.当电荷运动方向与磁场方向垂直（ v⊥B）时，f=qvB. 2.当电荷的运动方向与磁场方向平行 （v//B)时，电荷不受洛伦兹力作用，即 f=0. 讨论1：如果电荷的运动方向与磁场的方向既不平行，也不垂直时，电荷所受洛伦兹力情况如何？ 第七页，共十五页，2022年，8月28日 q v 讨 论1 v θ B B2 B1 f =qvB1=qvBsinθ f =qv1B=qvBsinθ v B v2 v1 θ 带电粒子在运动过程中，洛伦兹力的方向既跟运动方向垂直,又和磁场方向垂直，即垂直于速度方向与磁场方向确定的平面。 第八页，共十五页，2022年，8月28日 讨 论2: 带电粒子在磁场中运动时，洛伦玆力对带电粒子是否做功？ 结论：洛伦兹力对运动电荷不做功 v f f v 第九页，共十五页，2022年，8月28日 地磁场和太阳风 地球周围空间有地磁场，两极强，中间弱。 从太阳或其他星体上，时刻都有大量的高能 粒子流放出，称为宇宙射线。 地磁场能改变宇宙射线中带电粒子的运动方向，对宇宙射线起了一定的阻挡作用。 第十页，共十五页，2022年，8月28日 q v -q v f f 练习1、试判断下列各题中带电粒子在磁场中所受洛仑兹力的方向 第十一页，共十五页，2022年，8月28日