3–5 运动电荷在磁场中受到的力.ppt

§3.5 运动电荷在磁场中受到的力;磁场对通电导线（电流）有力的作用，而电流是电荷的定向运动形成的，由此你会想到了什么？;;实验现象： 在没有外磁场时，电子束沿直线运动， 将蹄形磁铁靠近阴极射线管，发现电子束运动轨迹发生了弯曲。;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，且磁场对运动电荷有洛伦兹力的作用。所以安培力是洛伦兹力的宏观表现.;一.洛伦兹力的方向----左手定则;洛伦兹力的方向：;课堂训练; 试判断各图中带电粒子受洛伦兹力的方向，或带电粒子的电性、或带点粒子的运动方向。;二、洛伦兹力的大小;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;洛伦兹力的大小：F＝qvBsin θ，其中θ是带电粒子的v(运动方向)与B(磁场方向)的夹角． (1)当 v⊥B 时，θ＝90°，所以 F＝qvB. (2)当 v∥B 时，θ＝0°或180°) ，所以 F＝0，即运动方向与磁场平行时，不受洛伦兹力． (3)当 v＝0 时，F＝0，即静止电荷不受洛伦力．; 电视显像管应用了电子束在磁场中的偏转原理。电子束射向荧光屏就能发光，一束电子束只能使荧光屏上的一个点发光，而通过偏转线圈中磁场的偏转就可以使整个荧光屏发光。;三、电视显像管的工作原理;电视显像管中的扫描;欣赏“极光”;欣赏“极光”;欣赏“极光”;地磁场改变宇宙射线中带电粒子的运动方向——保护作用;小结;;1、下列说法正确的是：( ) 运动电荷在磁感应强度不为零的地方，一定受到洛伦兹力的作用； B. 运动电荷在某处不受洛伦兹力的作用，则该处的磁感应强度一定为零； C. 洛伦兹力既不能改变带电子粒子的动能，也不能改变带电粒子的加速度； D. 洛伦兹力对带电粒子不做功。;2、电子以初速度V垂直进入磁感应强度为B的匀强磁场中,则 ( ) A.磁场对电子的作用力始终不变. B.磁场对电子的作用力始终不做功 C.电子的速度始终不变. D. 电子的动能始终不变 ;3、在阴极射线管上方平行放置一根通有强电流的长直导线，其电流方向从右向左，如图，阴极射线将（ ） A．向纸内偏转 B．向纸外偏转 C．向上偏转 D．向下偏转;4、如图所示，匀强磁场方向水平向里，匀强电场方向竖直向下，有一正离子恰能沿直线从左向右水平飞越此区域。则（ ） A.若电子从右向左飞入，电子也沿直线运动 B.若电子从右向左飞入，电子将向上偏转 C.若电子从右向左飞入，电子将向下偏转 D.若电子以同样速度从左向右飞入，电子也沿直线运动; 5、 质量m=0.1×10-3kg的小物块，带有电量为 q=5×10-4C的正电荷，放在斜面上，斜面的倾角α=30°，物块与斜面间的动摩擦因数μ=0.4。设整个斜面放在匀强磁场中，B=0.5T，方向如图，若斜面足够长，问： （1）物块下滑时，能达到的最大速率为多少？ （2）如果将磁场反向，其他条件不变，物块下滑时将发生什么情况？ ;试证明：带电粒子具有速度 时，才 能沿着图示虚线路径通过这个速度选择器。;应用二：磁流体发电机;例4：已知，B为磁感应强度，d为两板间距，v为喷射速度 AB间的最大电势差Um=？;（2）若A、B两板相距为d，板间的磁场按匀强磁场处理，磁感应强度为B，等离子体以速度v沿垂直于B的方向射入磁场，该发电机的电动势是多大？(提示：复习第二章第二节电动势的有关知识。);;厚度为h、宽度为d的金属板放在垂直于磁感应强度为B的匀强磁场中，已知金属导体单位体积中的自由电子数为n，电子电量为e，则当电流 I 流过导体时，在导体板上下侧面间会产生电势差U=？