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电视显像管的工作原理
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。
思考与讨论
如图所示,电视显像管中,要使电子束 从B逐渐向A点扫描,必须加一个怎样变化的 偏转磁场?
荧光屏中点O的下 方,应加一垂直向内 的磁场,且越下方磁 场越强,而在O点的上 方,应加一垂直向外 的磁场,且越上方的 磁场越强。Fra bibliotek课堂练习
5、如图示,一带负电的小滑块从粗糙的斜面 顶端滑至底端时的速率为v;若加一个垂直纸 面向外的匀强磁场,并保证小滑块能滑至底 端,则它滑至底端时的速率将( B )
A、变大
B、变小
C、不变
D、条件不足,无法判断
课堂练习
6、十九世纪二十年代, 以塞贝克(数学家)为 代表的科学家已认识到: 温度差会引起电流, 安 培考虑到地球自转造成了太阳照射后正面与背面 的温度差, 从而提出如下假设: 地球磁场是由绕 地球的环形电流引起的, 则该假设中的电流方向 是( B ) A、由西向东垂直磁子午线 B、由东向西垂直磁子午线 C、由南向北沿磁子午线 D、由赤道向两极沿磁子午线方向
1、大小的不同: 电场力F=qE 洛伦兹力F=qvB
2、方向的不同:电场力方向与电场方向平行 洛伦兹力方向与磁场方向垂直 3、作用关系的不同: 电荷在电场中一定要受到电场力的作用 运动电荷在磁场中不一定要受到洛伦兹力的作用 4、做功的不同: 电场力对运动的电荷不一定做功 洛伦兹力对运动的电荷一定不做功
地磁场的磁层分布图
宇宙射线
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。这些 高能粒子流若都到达地球, 将对地球上的生物带来危害。 但由于地球周围存在磁场, 在洛伦兹力的作用下,改变 了宇宙射线中带电粒子的运 动方向,从而对宇宙射线起 了一定的阻挡作用。
宇宙射线
思考与讨论
复习与思考
1、通电导线在磁场中受到的力,称为安培力 ________。
2、安培力的方向判断用左手定则 ___________。
3、一般情况下安培力的表达式____________。
演 示 C :\ D
演示实验
实验现象:没有加磁场时,电子束直线前进;
加了磁场后,电子束的运动径迹发生弯曲。
实验结果: 运动电荷在磁场中受力的作用。
课堂练习
1、试判断下列运动的带电粒子在磁场中所 受洛伦兹力的方向:
课堂练习
2、带电量为+ q的粒子,在匀强磁场中运 动,下面说法正确的是( B ) A 、只要速度大小相同,所受的洛伦兹力就 相同 B 、如果把+ q 改为- q ,且速度反向大小不 变,则所受的洛伦兹力大小、方向均不变 C 、只要带电粒子在磁场中运动,就一定受 洛伦兹力作用 D 、带电粒子受洛伦兹力小,则该磁场的磁 感应强度小
洛伦兹力:运动电荷在磁场中受到 的作用力。
通电导线在磁场中受到的安培力,实际 是洛伦磁力的宏观表现。
洛伦兹力的方向:
左手定则
伸开左手,使拇指与其余四个手指垂直,并 且都与手掌在同一个平面内;让磁感线从掌 心进入,并使四指指向正电荷运动的方向, 这时拇指所指的方向就是运动的正电荷在磁 场中所受洛伦兹力的方向。
课堂练习
3、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( BD )
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
课堂练习
4、一长直螺线管通有交流电,一个电子 以速度v沿着螺线管的轴线射入管内,则电子 在管内的运动情况是:( C ) A、匀加速运动 B、匀减速运动 C、匀速直线运动 D、在螺线管内来回往复运动
由F洛=qvB,可得B=F洛/qv,与电场强度 E=F/q对比,可知磁场与电场有着怎样的不同 之处?
磁场只与运动电荷有关。
静止的电荷和运动的电荷周围都能产 生电场,而磁场只能由运动电荷产生。故 静止的电荷只能受库仑力的作用,而运动 的电荷既受库仑力的作用,还会受到洛伦 兹力的作用。
思考与讨论
你能指出电场和磁场对电荷作用力的不同吗?
V
V F
F
垂直于纸 面向里 垂直于纸 面向里
F
负电荷
洛伦兹力的大小
如图所示,设有一段长度为L,横截面 积为S的导线,导线单位体积内含有的自由 电荷数为n,每个自由电荷的电荷量为q,定 向移动速率为v,将这段通电导线垂直磁场 方向放入磁感应强度为B的磁场中。
洛伦兹力的大小
安培力为F安=BIL 通过导体的电子数:N=nsvt
电流的微观表达式为 I=nqsv
每个电子受的磁场力为F洛 = F安/N
洛仑兹力的大小
(1)当速度方向与磁感应强度方向垂直(v⊥B)
F洛=qvB
(2)当速度方向与磁感应强度方向平行(v∥B)
F洛=0
(3)当速度方向与磁感应强度方向成θ时
F洛=qvBsinθ
磁场对运动电荷的作用
F=qvB
例2: 如图所示,运动电荷电量为q=2×10-8C,电 性图中标明,运动速度v=4×103m/s,匀强磁场磁感 应强度为B=0.5T,求电荷受到的洛仑兹力的大小和方 向
电视显像管中的扫描
在电视显像管的偏转区 中存在水平方向和竖直方向 强弱和方向都在不断变化的 偏转磁场,于是,电子枪发 出的电子束在荧光屏上的发 光点不断移动,对图像进行 扫描,扫描的路线如图所示, 从a开始,逐行进行,直到b, 且每秒要进行50场扫描,结 果,我们就感觉到荧光屏上 整个都发光了。
太阳磁暴
判断洛伦兹力的方向
v
结论:洛伦兹力的方向与速度v,磁感 应强度B的方向都垂直。
若为负电荷,应如何判断?
负电荷受力的方向与正电荷受力的方向相反。 所以,四指指向负电荷运动的反方向即可。
课堂练习
1、试判断下列运动的带电粒子在磁场中所 受洛伦兹力的方向:
磁场对运动电荷的作用
F=qvB
例2、试判断下列图中各带电粒子所 受洛仑兹力的方向、或带电粒子的电性、 或带电粒子的运动方向。
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