第五节运动电荷在磁场中受到的力
【复习回顾】
一、什么是安培力?
二、安培力的表达式:F=__________
三、安培力的方向的判定法则
四、形成电流的原因?它的微观表达式是什么?
【新课探究】
一、探究1:磁场对运动电荷是否有作用力?
探究结论:
二、探究2:洛伦兹力的方向与哪些因素有关?怎样判定洛伦兹力的方向?
实验记录表
探究结论:
三、探究3:洛伦兹力的大小与哪些因素有关?
1.实验定性探究
探究结论:
2.理论定量探究
有一端长为L的通电导线,横截面积为S,单位体积内的自由电荷数为n,每个自由电荷的电量为q,定向运动的平均速率为v,把这段导线垂直地放入磁感应强度为B的匀强磁场中,求:每个自由电荷受到的洛仑兹力f的大小?
(1)写出这段导线中的电流I的微观表达式(用n、q、S、v表示)
(2)写出这段导线所受到的安培力F的表达式
(3)这段导线中运动电荷的总数N为多少?
(4)导线中所有定向运动自由电荷所受洛伦兹力f总体效应表现为导线所
受到的安培力F,写出f的表达式(用q、v 、B表示)
四、洛伦兹力在生活中的运用。
【随堂检测】
1.判断带电粒子刚进入磁场时所受的洛仑兹力的方向。
2.电子的速率v-
3.0×106m/s,沿着与磁场垂直的方向射入B=0.10T的匀强磁场中,它受到的洛伦兹力是多大?
【课后思考】
1.f=qvB sinθ的速度v是相对于什么参考系的?
2.安培力可对磁场中通电导线是做功,既然洛伦兹力是安培力的微观本质,那么洛伦兹力对运动电荷也做功吗?。