课堂小结
一、洛伦兹力 1、定义: 磁场对运动电荷的作用力,叫做洛伦兹力. 2、方向: 左手定则
（1）洛仑兹力f一定和B、V决定的平面垂直。 （2）洛仑兹力只改变速度的方向而不改变其大小。 （3）洛伦兹力永远不做功。
3、洛伦兹力的大小: （1）当V平行于B时：f=0 （2）当V垂直于B时： f=qVB
qE qvB v
E B
+f +
+
+
V S
+
- F电 -
B E
电场和磁场的方向如何搭配?
【讨论与交流】 1. 若该粒子的电量变了,以这样的速度能否沿直 线穿过? 2.负电荷以这样的速度能否沿直线穿过？ 结论：
1. 速度选择器只选择速度,与电荷的正负以及电 量无关 2. 注意电场和磁场的方向搭配
α
1、下列说法正确的是: A.运动电荷在磁感应强度不为零的地方,一定受到 洛仑兹力.
B.运动电荷在某处不受洛仑兹力作用,则该处的磁 感应强度一定为零.
C.洛仑兹力既不能改变带电粒子的动能,也不能改 变带电粒子的速度 D.洛仑兹力对带电粒子不做功.
答案:D
2、一个电子穿过某一空间而未发生偏转,则 A.此空间一定不存在磁场. B.此空间一定不存在电场.
高二物理备课组
【思考】 磁场对电流有磁场力的作用,而导线中的电 流是大量的自由电荷的定向移动形成的,由此推 理,你是否可以提出某种猜想?你的想法是 磁场对导线中的运动电荷也应该有作用力 ________________________________________
F安
V
ƒ洛
V
V
ƒ洛
1.若把一根没有通电的导线放入磁场,会否受到安培力? 2.若把一根通电的导线垂直放入磁场,会否受到安培力? 3.安培力的实际是对什么的作用力?
f
f
B⊥ B∥
B v
v 当B与v垂直时
当B与v不垂直时
三、速度选择器
如右图,若已知两板间存在相互正交的匀强电场E 与匀强磁场B,从粒子源出来的带正电的粒子速度 水平向右,重力不计,则 （1）这个粒子受到哪些力的作用? （2）速度多大的粒子才能沿直线穿过场区?
离子源
分析: 在电、磁场中, 若不计重力,则:
带电粒子在匀强磁场中的运动状态 1．若v∥B，带电粒子不受洛伦兹力，在匀强磁场中做
匀速直线 运动．
2．若v⊥B，带电粒子仅受洛伦兹力作用，在垂直于磁
感线的平面内以入射速度v做
匀速圆周 运动．
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。
S
n: 单位体积内的 电荷数 S: 导体截面积 v: 电荷运动速度 q: 电荷的电量
如图,在磁感应强度为B的匀强磁场中,有一与磁 感线垂直且水平放置的、长为L的摆线,拉一质 量为m ,带有+q电量的摆球,试求摆球通过最低点 位置时对绳的拉力.
解:摆球在A→B过程中 由动能定理得,
mgL 1 2 mv B 0
2
A
在最低点时:
T mg f 洛 F向 m vB
2
B
联立解得:
R T 3mg Bq 2 gL
根据牛顿第三定律得……大小为……,方向为…
如图,一个质量m=0.1g的小滑板,带有q=5×10–4C 的电荷放置在倾斜角α=300的光滑斜面上(绝缘), 斜面置于B=0.5T的匀强磁场中,磁场方向垂直于 纸面向里,小滑块由静止开始沿斜面下滑,其斜面 足够长,小滑块滑至某一位置时,要离开斜面.求: (1) 小滑块带何种电荷? (2) 小滑块离开斜面的瞬时速度多大? mg (3) 该斜面长度至少多长? B
4.电流是怎么形成的呢?
这样宏观通电导线爱到的力与微观带电粒子爱到 的力就有联系了
洛伦兹力
磁场对运动电荷的作用力
H.A.Lorentz （1853-1928） 荷兰物理学家
实验演示
阴极射线管-(电子从阴极射出)
磁场方
电子沿直线运动 电子向下偏转
电子向上偏转
问题讨论：
nLS 1、在长L的体积内的电荷数为N=______,这些电 L/v 荷完全通过截面积S的时间t=_______, Q/t = nqSv 2、通过导线的电流强度I=__________,长度为L的 导线所受的安培力F=_________________ BIL=B· nqSv· = Nf L
C.此空间可能只有匀强磁场,方向与电子速度垂直,
D.此空间可能有相互正交的匀强磁场和匀强电场, 它们的方向与电子速度垂直
答案:D
3、试判断带电粒子受到的洛仑兹力的方向或带 电粒子的运动方向
v
f
B
f v
f
v
v
f v
B
f洛垂直纸面向外
4、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.
3、电量为q,速度为v的电荷在垂直磁场(磁感应强度为 qvB B)中运动时,受到的洛仑兹力f=_______
洛伦兹力大小：
f qvB
( vB )
( v∥B )
f=0
当B与v不垂直时,洛伦兹力大小如何?
f、B、v方向关系示意图
总结：不管B与v是否垂直，始终有f⊥B，f⊥v，即f垂直于B和v 所决定的平面 粒子带正电
放射源
【例3】下图表示磁场B的方向、正电荷运动方 向V和磁场对运动电荷作用力F方向的相互关系, 其中B、V、F的方向两两相垂直,正确的图是 B
F
V V F
B
F

V

B

V (B)
B F B

(A)
(C)
(D)
关于洛伦兹力的说明： 1.洛伦兹力的方向垂直于v和B组成的平面。 洛伦兹力永远与速度方向垂直。 2.洛伦兹力对电荷不做功 3.洛伦兹力只改变速度的方向，不改变速度的 大小。 ——洛伦兹力对电荷只起向心力的作用，故 只在洛伦兹力的作用下，电荷将作匀速圆周运 动。
左手定则应用要点： 掌心——让 磁感线 垂直穿过掌心．
四指——四指指向 正电荷 运动方向或负电荷运动的
反方向．
大拇指——指向 洛伦兹力 方向．
思考.洛伦兹力做功吗? 洛伦兹力不做功
V ƒ洛 ƒ洛
V
【例题1】判断图中带电粒子所受洛伦兹力的方向 ：
【例题2】下图是带电粒子从同一放射源射出,依运动 轨迹，判断图中带电粒子的电性。
实验表明:阴极射线管(电子射线管)中的电子束 在磁场中发生偏转,磁场对运动电荷确实存在作用力
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，那么四指应指向其运动方向的反方向。
课本P975、目前世界上正在研究的一种新型发电机叫磁 流体发电机，它可以把气体的内能直接转化为电能，图3 －5－27表示出了它的发电原理：将一束等离子体(即高温 下电离的气体，含有大量带正电和带负电的微粒，而从整 体上来说是呈电中性)喷射入磁场，磁场中有两块金属板A 、B，则高速射入的离子在洛伦兹力的作用下向A、B两板 聚集，使两板间产生电势差，若平行金属板距离为d，匀 强磁场磁感应强度为B，等离子体流速为v，气体从一侧 面垂直磁场射入板间，不计气体电阻，外电路电阻为R， 则两板间最大电压和可能达到的最大电流为多少？