带电粒子在磁场中的运动.ppt

磁场对运动电荷的作用力洛伦兹力,一.洛伦兹力,【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洛伦兹力的宏观表现。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。,磁场对运动电荷有力的作用这个力叫洛仑兹力。【实验探究】,二.洛伦兹力的大小【理论探究】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N,F洛=qvB,三.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。,说明：1.F洛B,F洛v.即洛仑兹力的方向垂直于v和B组成的平面。洛仑兹力始终与速度方向垂直。2.洛仑兹力对运动电荷不做功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。,说明：1.F洛B,F洛v.即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.洛仑兹力对运动电荷不做功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。,1、向心力大小：,2.洛伦兹力的特点：大小,3.周期公式：,由：qvB=,则：r=,由:T=,四.带电粒子在匀强磁场中的运动,强调：周期与运动速度、半径无关,【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,五.速度选择器（应用）,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5107m/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，质子所受的洛仑兹力为多大？,