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研究洛伦兹力_1-课件

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高中物理选修31：第5章《探究洛伦兹力》课件(共17张PPT)

高中物理选修31：第5章《探究洛伦兹力》课件(共17张PPT)
[延伸思考] 由 r＝mBqv知同一带电粒子，在同一匀强磁场中，半径 r 会随着速度的增 大而增大，它的周期也会随着速度的增大而增大吗？
一、对洛伦兹力方向的判定
Hale Waihona Puke f例1 下列关于图中各带电粒子所受洛伦
f
兹力的方向或带电粒子的带电性的判断
错误的是 ( C )
A．洛伦兹力方向竖直向上
B．洛伦兹力方向垂直纸面向里
答案 (1)是一条直线 是一个圆周 (2)半径减小 半径增大
[要点提炼] 1.带电粒子所受洛伦兹力与速度方向垂直，只改变速度方向，不改变速度
大小，对运动电荷不做功.
2.沿着与磁场垂直的方向射入磁场中的带电粒子，在匀强磁场中做匀速圆周运 动.向心力为洛伦兹力 f＝qvB，由 qvB＝mrv2可知半径 r＝mBqv，又 T＝2vπr， 所以 T＝2Bπqm.
二、洛伦兹力的大小 如图所示，将直导线垂直放入磁 场中，直导线中自由电荷的电荷 量为 q，定向移动的速度为 v，单 位体积的自由电荷数为 n，导线 长度为 L，横截面积为 S，磁场的磁感应强度为 B. (1)导线中的电流是多少？导线在磁场中所受安培力 多大？ (2)长为 L 的导线中含有的自由电荷数为多少？如果 把安培力看成是每个自由电荷所受洛伦兹力的合力， 则每个自由电荷所受洛伦兹力是多少？
f
C．粒子带负电
q
D．洛伦兹力方向垂直纸面向外
学习目标 知识储备 学习探究 典例精析 课堂小结 自我检测
二、对洛伦兹力公式的理解
例2 如图所示，各图中的匀强磁场的磁感应强度均为B，带电粒子的速率均 为v，带电荷量均为q.试求出图中带电粒子所受洛伦兹力的大小，并指出洛 伦兹力的方向．
F4
F1
v⊥

新课标粤教版3-1 选修三3.5《研究洛伦兹力》 1

新课标粤教版3-1 选修三3.5《研究洛伦兹力》 1
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二、洛仑兹力的大小
原理：安培力可以看作是大量运动电
荷所受洛仑兹力的合力的宏观表现. n：单位体积内的
电荷数
S
S：导体截面积
v：电荷运动速度
讨论：
L
q:电荷的电量
1、在长L的体积S的时间t=___L_/v___,
2、通过导线的电流强度I=__n_q_S__v__长度为L的 导线所受的安培力F=___B_n_q_S__vL_ 3、电量为q,速度为v在垂直磁场(磁感应强度为B)中
第五节 研究洛仑兹力
序言
下载提示：该PPT课件是本店铺精心编制而成的，希望大家下载后，能够帮助大家解 决实际问题。PPT课件下载后可定制修改，请根据实际需要进行调整和使用，谢谢!
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《探究洛伦兹力》课件1

《探究洛伦兹力》课件1

2．洛伦兹力和安培力的关系 (1)安培力是洛伦兹力的宏观表现，洛伦兹力是安培力 的微观解释． (2)大小关系：F安 ＝Nf.(N是导体中定向运动的电荷数 ) (3)方向关系：洛伦兹力与安培力的方向一致，均可用 左手定则进行判断． (4)洛伦兹力永远不做功，但安培力可以做功．
3．洛伦兹力和电场力的对比
2．思考判断 (1)安培力是洛伦兹力的宏观表现． (√ ) (2)当带电粒子速度方向与磁场方向平行时洛伦兹力最 大． (× ) (3)将磁铁靠近阴极射线管，磁场越强，电子束的弯曲 越明显．(√ )
3．探究交流 电荷在电场中一定受电场力作用，想一想，电荷在磁场 中也一定受洛伦兹力作用吗？ 【提示】 不一定，因为如果电荷相对于磁场静止(v＝ 0)或电荷的运动方向与磁场方向平行(v∥B)，电荷在磁场中 都不会受洛伦兹力的作用.
洛伦兹力的大小
1.基本知识 (1)思路：磁场对通电导体的安培力，是由作用在 运动
电荷 上的力引起的．
(2)推导过程：长为 L的导体垂直磁场放置，通入电流为 I，受到的安培力 F＝ BIL ，而 I＝ nqSv，导体中的电荷总数 为 N＝ nLS，所以每个电荷受到的磁场力 (即洛伦兹力 )为 f＝ F/N＝ qvB . (3)公式： f＝qvB . (4)成立条件： 速度方向与磁场方向垂直 ．
【提示】 mv2 qvB＝ r mv 故 r＝ qB mv 2πr 2πm 再根据T＝ ，将 r＝ 代入得T＝ v qB qB 根据洛伦兹力提供向心力．
对洛伦兹力的理解
【问题导思】 1．洛伦兹力的方向有什么特点？ 2．洛伦兹力和安培力有什么关系？ 1．洛伦兹力的方向 洛伦兹力f的方向既垂直于磁场B的方向，又垂直于运动 电荷的速度v的方向，即f总是垂直于B和v所在的平面．

研究洛伦兹力课件

研究洛伦兹力课件
问题探究
阴极射线管
阴极：
发出电子
束
一、洛伦兹力的概念
一、洛伦兹力（洛 ）
——磁场对运动电荷的作用力
洛伦兹
—
荷兰物理学家洛伦兹于1895年
最早对洛伦兹力进行了研究
问题探究
神
奇
的
力
量
揭
秘
示波器原理示意图
洛伦兹力：磁场对运动电荷的作用力
问题探究
安培力：磁场对电流的作用力
洛伦兹力：磁场对运动电荷的作用
洛伦兹力的总和
N洛 =安
三、洛伦兹力的大小
安培力大小的回顾
1.求安培力的大小


L
F=0

2.求安培力的大小
L


F=BILຫໍສະໝຸດ 三、洛伦兹力的大小一段导线垂直放在磁感应强度为B 的匀强磁场中，
若有N个电荷量为q、速度为v 的运动电荷，经过时间
从导线的一端移向了另一端，请推导通电导线所受安培
力的大小
手心—磁感线垂直穿入手心
四指—指向正电荷的运动方向
负电荷运动的反方向
大拇指 —洛伦兹力的方向
洛 ⊥
洛 ⊥
二、洛伦兹力的方向





三、洛伦兹力的大小
安

N洛 =安
安
洛
洛
洛
洛
洛

三、洛伦兹力的大小
科学家经过大量研究表明：
静止的通电导线在磁场中受到的安培力，
在数值上等于大量定向运动电荷受到的





三、洛伦兹力的大小
安培力的大小：
安 = BIL
条件： ⊥
洛伦兹力的大小：

1-2洛伦兹力课件(32张PPT)

1-2洛伦兹力课件(32张PPT)

第1章 安培力与洛伦兹力
(3)三个公式:由 f=Bvqsin
①半径
sin
r= ;
②周期
2π
T=
sin
=
③螺距 d=Tvcos
(sin )2
θ=m
可得

2π
;

2π cos
θ=
。

第1章 安培力与洛伦兹力
带电粒子(不计重力)以一定的速度进入磁感应强度为的匀强磁场时的运动轨迹:
期分别为Tp和Tα,已知mα=4mp,qα=2qp,下列选项正确的是(
A
)
A.Rp∶Rα=1∶2,Tp∶Tα=1∶2
B.Rp∶Rα=1∶1,Tp∶Tα=1∶1
C.Rp∶Rα=1∶1,Tp∶Tα=1∶2
D.Rp∶Rα=1∶2,Tp∶Tα=1∶1
解析 由洛伦兹力提供向心力 F
4π 2
qvB=m 2 r

(2)半径的确定
①利用半径公式求半径;
②由圆的半径和其他几何边构成直角三角形,利用几何知识求半径。
第1章 安培力与洛伦兹力
本课小结
第1章 安培力与洛伦兹力
当堂检测
1.如图所示是电子射线管示意图,接通电源后,电子射线由阴极沿x轴方向射出,在荧光屏上会看到
一条亮线。要使荧光屏上的亮线向下(z轴负方向)偏转,在下列措施中可采用的是(
高中物理 选择性必修第二册
第1章
第
2节洛Βιβλιοθήκη 兹力第1章 安培力与洛伦兹力
学习目标
1.通过实验认识洛伦兹力。
2.能判断洛伦兹力的方向,会计算它的大小。
3.知道洛伦兹力与安培力之间的关系,能推导出洛伦兹力的计算公式。
4.掌握带电粒子在匀强磁场中运动的规律,并能解答有关问题。

研究洛伦兹力-课件

研究洛伦兹力-课件

一、对洛伦兹力的理解
1．大小 (1)只有运动电荷受洛伦兹力，静止电荷不受洛伦兹 力．
(2)电荷垂直磁场运动时，洛伦兹力最大，平行磁场 运动时不受洛伦兹力． 2．方向 (1)洛伦兹力的方向总是与电荷运动方向和磁场方向 垂直，即洛伦兹力的方向总是垂直于电荷运动方向 和磁场方向所决定的平面，f、B、v三者的方向关系 是：f⊥B，f⊥v，但B与v不一定垂直．
＝2∶1，进入同一磁场后洛伦兹力 f＝qvB，所以
f1∶f2＝2∶1.
速度选择器
例3 如图3－5－2所示，在平行带电金属板间有
垂直于纸面向里的匀强磁场，质子、氘核、氚核沿
平行于金属板方向，以相同的动能射入两极间，其
中氘核沿直线运动，未发生偏转，质子和氚核发生
偏转后射出，则：①偏向正极板的是质子；②偏向
F安 nLS
qvB
电荷数为nLS，所以f＝ ＝ ____.
综上可知，当电荷在垂直于磁场的方向上运动 时，磁场对运动电荷的洛伦兹力f＝ q_v_B__. 思考感悟 2．带电粒子在电场中一定受电场力，但带电粒 子在磁场中一定受洛伦兹力吗？ 提示：不一定，要看带电粒子是否运动以及运动 方向与磁场方向的夹角．
(2)大小关系：F安＝Nf(N是导体中定向运动的电荷 数)．
(3)方向关系：洛伦兹力与安培力的方向一致，均 可用左手定则进行判断． 特别提醒：虽然安培力是洛伦兹力的宏观表现， 但也不能简单地认为安培力就等于所有定向移动 的电荷所受洛伦兹力的和，只有当导体静止时， 二者才相等．
即时应用 (即时突破，小试牛刀) 2．(单选)安培力和洛伦兹力，下列说法中正确的是
变式训练1 (单选)初速度为零的带有相同电荷量
的粒子，它们的质量之比为m1∶m2＝1∶4，使它 们经过同一加速电场后，垂直进入同一个匀强磁

研究洛伦兹力1

研究洛伦兹力1

图2第五节研究洛伦兹力一、洛伦兹力的大小和方向1．洛伦兹力的定义：磁场对____________的作用力．2．洛伦兹力的方向(1)左手定则⎩⎪⎨⎪⎧磁感线垂直穿过四指指向的方向拇指指向的方向3．洛伦兹力的大小F＝____________，θ为v与B的夹角．如图2所示．(1)当v∥B时，θ＝0°或180°，洛伦兹力F＝______.(2)当v⊥B时，θ＝90°，洛伦兹力F＝________.(3)静止电荷不受洛伦兹力作用．4、洛仑兹力作用效果特点由于洛仑兹力总是垂直于电荷运动方向，因此洛仑兹力总是功。

它只能改变运动电荷的速度（即动量的方向），不能改变运动电荷的速度（或动能）。

考点一、带电粒子在磁场中收到的力的大小与方向1、在图所示的各图中，匀强磁场的磁感应强度均为B，带电粒子的速率均为v，带电荷量均为q.试求出图中带电粒子所受洛伦兹力的大小，并指出洛伦兹力的方向．2、如图所示，带电粒子所受洛伦兹力方向垂直纸面向外的是（）3、电子束以一定的初速度沿轴线进入螺线管内，螺线管中通以方向随时间而周期性变化的电流，如图所示，则电子束在螺线管中做（）A．匀速直线运动B．匀速圆周运动C．加速减速交替的运动D．来回振动第4题第3题4、每时每刻都有大量带电的宇宙射线向地球射来，地球磁场可以有效地改变这些宇宙射线中大多数带电粒子的运动方向，使它们不能到达地面，这对地球上的生命有十分重要的意义。

假设有一个带正电的宇宙射线粒子正垂直于地面向赤道射来，（如图，地球由西向东转，虚线表示地球自转轴，上方为地理北极），在地球磁场的作用下，它将（ ）A 、向东偏转B 、向南偏转C 、向西偏转D 、向北偏转5、如图所示，带电小球在匀强磁场中沿光滑绝缘的圆弧形轨道的内侧来回往复运动，它向左或向右运动通过最低点时（ ）A ．速度相同B ．加速度相同C ．所受洛伦兹力相同D ．轨道给它的弹力相同6、如图3所示，一个带正电q 的小带电体处于垂直纸面向里的匀强磁场中，磁感应强度为B ，若小带电体的质量为m ，为了使它对水平绝缘面正好无压力，应该（ ）A ．使B 的数值增大B ．使磁场以速率 v ＝mgqB ，向上移动C ．使磁场以速率v ＝mgqB ，向右移动D ．使磁场以速率v ＝mgqB，向左移动7、如图所示，直导线中通有方向向右的电流，在该导线正下方有一个电子正以速度v 向右运动。

(完整版)洛伦兹力公开课课件

(完整版)洛伦兹力公开课课件

q:单位电荷的电量
1、在长L的体积内的电荷数为N=___L_S_n_
2、通过导线的电流强度I=___n_q_S_v__ 长度为L的导线垂直磁场(磁感应强度为B), 所受的安培力F=___B_n_q_S__v_L
3、电量为q,速度为v的粒子垂直磁场(磁感应强度为B) 运动受到的洛仑兹力f=__q_v_B___
C.逐渐变小
D.先变小后变大
B
例3：一个长螺线管中通有电流，把一个带电粒 子沿中轴线方向射入（若不计重力影响），粒 子将在管中
A．做圆周运动 B．沿轴线来回运动 C．做匀加速直线运动 D．做匀速直线运动
巩固练习：关于带电粒子所受洛伦兹力 f、磁感 应强度 B 和粒子速度 v 三者之间的关系，下列说
法中正确的是( B )
A．f、B、v 三者必定均相互垂直 B．f 必定垂直于 B、v，但 B 不一定垂直 v C．B 必定垂直于 f，但 f 不一定垂直于 v D．v 必定垂直于 f，但 f 不一定垂直于 B
解析：由左手定则可知，洛伦兹力的方向既与磁 场方向垂直，又与电荷的运动方向垂直，即洛伦兹力 垂直于 v 和 B 两者所决定的平面．但 v 和 B 不一 定垂直．B 对．
A．电荷在磁场中一定受洛伦兹力的作用 B．电荷在电场中一定受电场力的作用 C．电荷受电场力的方向与该处的电场方向 一致 D．电荷若受洛伦兹力，则受力方向与该处 的磁场方向垂直
例3：一个长螺线管中通有电流，把一个带电粒
子沿中轴线方向射入（若不计重力影响），粒
子将在管中
D
A．做圆周运动
B．沿轴线来回运动
研究洛伦兹力
茂名一中 鲁兵玉
安培力
大小：
F=BILLeabharlann F=BILsinθ F=0B⊥I B和I成一夹角θ B//I

人教版高中物理选修1-1课件洛伦兹力

人教版高中物理选修1-1课件洛伦兹力

洛伦兹力
1、定义：运动的电荷在磁场中受到力的作用。
2、洛伦兹力与安培力的关系： 安培力是洛伦兹力的宏观表现 洛伦兹力是安培力的微观本质
思考 洛仑兹力F洛的方向如何确定？
猜想：能不能用左手定则来判定？ 推理：我们曾经用左手定则判定安培力的方向．大量定向 移动电荷所受洛伦兹力宏观表现为安培力，因此， 可以用左手定则判定洛伦兹力的方向． 验证：尝试不同方向的磁场对电子束的不同影响，判断 运动的电子束在各种方向的磁场中的受力方向．
微观实质
安培力
2、洛伦兹力的方向：左手定则
3、洛伦兹力特点：F⊥vF⊥B 只改变电荷速度方向,永不做功
作业：
步步高：P39课下巩固区1-9题
请欣赏：芬兰拉普兰极光
判断洛伦兹力的方向
左手定则
N
F v
S
课堂练习: 1.判断下列粒子刚进入磁场时所受的 洛伦兹力的方向.
-q
v F
v
甲
+q
F
-q v
v 丙丁
乙
+q
F垂直纸面向里
F垂直纸面向外
思考
q- V
q-
B
V
B
当速度V的方向与磁感应强度B的方向平行时： F＝0
小结 洛伦兹力与电场力的区别：
1.产生：电场对运动电荷、静止电荷都有电场力的 作用,磁场只对运动电荷才有磁场力的作用
高中物理课件
灿若寒星整理制作
2.4磁场对运动电荷的作用
知识回顾
安培力的大小
B,I平行： FA=0 B,I垂直： FA=BIL
判断下图安培力的受力形成的？
电流是电荷的定向运动形成的，而磁场对电流（通 电导线）有力的作用，由此你会想到了什么？

《研究洛伦兹力》课件1

《研究洛伦兹力》课件1

2．洛伦兹力与安培力的关系 (1)安培力是洛伦兹力的宏观表现，洛伦兹力是安培力的微观 解释． (2)方向关系：洛伦兹力 f 的方向与安培力 F 的方向 相同 ． (3)大小关系：F＝Nf，式中的 N 是导体中定向运动的电荷数．
一、洛伦兹力与安培力的关系 1．对洛伦兹力的理解 (1)大小 ①只有运动电荷受洛伦兹力，静止电荷不受洛伦兹力． ②电荷垂直磁场运动时，洛伦兹力最大，平行磁场运动时不 受洛伦兹力．
2．洛伦兹力与安培力的区别和联系 (1)区别 ①洛伦兹力是指单个运动的带电粒子所受到的磁场力，而安 培力是指通电直导线所受到的磁场力． ②洛伦兹力恒不做功，而安培力可以做功．
(2)联系 ①安培力是洛伦兹力的宏观表现，洛伦兹力是安培力的微观 解释． ②大小关系：F 安＝NF 洛(N 是导体中定向运动的电荷数)． ③方向关系：洛伦兹力与安培力的方向一致，均可用左手定 则进行判断．
图3－5－3
A．ta＝tb
C．ta＜tb
B．ta＞tb
D．条件不足，无法比较
解析
a球进入匀强电场后，始终受到匀强电场水平向右的
电场力F电＝qE作用，这个力不会改变a在竖直方向运动的速度， 故它下落的总时间ta与没有电场时自由下落的时间t0相同．b球以 某一速度进入匀强磁场瞬间它就又因为洛 伦兹力始终与速度方向垂直．
答案
(1)qvB
垂直v向左上方 (4)qvB
1 (2) qvB 2
垂直纸面向里
(3)不受洛伦兹力
垂直v向左上方
借题发挥 向夹角θ.
(1)确定洛伦兹力的大小时需明确“v”与“B”的方
(2)确定洛伦兹力的方向还需明确运动电荷的电性，特别注意 负电荷的运动方向与左手四指的指向应相反．
【变式1】 在阴极射线管中电子流方向由左向右，其上方放 置一根通有如图3－5－2所示电流的直导线，导线与阴极射线管 平行，则电子将( )．

高中物理洛仑兹力PPT课件

高中物理洛仑兹力PPT课件

(2) θ= 0°或180 °时，即V//B F = 0，v 和 B在同一直线上，不受洛伦兹力。
v
+
v
第6页/共29页
(3) F = qvBsinθ
（θ为电荷运动方向与磁场方向的夹角）
B
θ
v
+ vsinθ
第7页/共29页
想一想:
若运动的电荷在磁场中仅受洛伦兹力作用, 那 么洛伦兹力会怎样改变电荷的运动状态呢?
第14页/共29页
第15页/共29页
第16页/共29页
极光
第17页/共29页
带电粒子在磁场中的典型运动
一、匀速直线运动：（不计重力）
条件：V//B时，F洛=0.
第18页/共29页
例.一长螺线管通有变化的电流，把一个
带电粒子(重力不计)沿管中心轴线射入
C 管中，粒子将在管中 (
)
A. 做圆周运动
B. 沿轴线来回运动
C. 做匀速直线运动
D. 做匀加速直线运动
第19页/共29页
v
+
当
F
V
垂
直
于
第20页/共29页
B
+
第21页/共29页
带电粒子在磁场中的典型运动
二、匀速圆周运动：（不计重力）
条件：V垂直于B时，F洛=F向.
第22页/共29页
带电粒子在磁场中的典型运动
二、匀速圆周运动：（不计重力）
D 法中正确的是 （ ）
• A．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；
• B．运动电荷在磁场中一定受到洛仑兹力； • C．安培力是洛伦兹力的微观表现，洛伦
兹力是安培力的宏观表现； • D．洛仑兹力对运动电荷一定不做功； • E. 洛仑兹力既不能改变带电粒子的动能，

洛伦兹力 ppt课件

洛伦兹力 ppt课件

运动受到的洛仑兹力f=_q_v_B____
15
（3）大小：f qvB sin :v与 B的 夹 角
①v与B垂直： . . . .
f qvB . . v . f .
－ －
② v与B平行：
f 0
v
16
例与练
• 1、两个带电粒子以相同的速度垂直磁感线 方向进入同一个匀强磁场，两粒子质量之 比为1：4，电量之比为1：2，则两带电粒
qvB mgco3s70 v4m/s
agsi3n076m/s2 × × × ×
s v2 0 4m 2a 3
f ×××× ××××
× × × mg× 26
洛伦兹力与安培力的比较：
6.2 磁场对运动 电荷的作用
1
第2节 研究洛仑兹力
洛伦兹
荷兰物理学家
H.A.Lorentz （1853-1928）
2
磁场对电流有力的作用吗?
安培力
电流是怎样形成的? 电荷的定向移动
由此推理,你可以提出哪些猜想?
__________________________________
•由此我们会想到：磁场对通电导线的安培力 可能是作用在大量运动电荷上的力的宏观表 现，也就是说磁场对运动电荷可能有力的作 用.
f
10
例与练
• 2、下列各图中已经画出磁场方向和洛仑兹 力的方向，请画出电荷的运动方向。
v
v垂直纸面向内
11
例与练
• 3、下列各图中已经画出磁场方向、电荷的 运动方向和洛仑兹力的方向，请指出电荷 的电性。
-
-
12
例与练
• 4、下图中已经知道电荷的运动方向和洛仑 兹力的方向，请指出磁铁的极性。
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洛伦兹力 相反
1、洛伦兹力
f＝qvB.
课堂讲义
一、洛伦兹力的方向 1.判断方法：左手定则
2. F⊥B，F⊥v，F垂直于B、v确定的平面，但B与v不一 定垂直．
3. 洛伦兹力的方向随电荷运动方向的变化而变化．但无论 怎么变化，洛伦兹力都与运动方向垂直，故洛伦兹力永不 做功，它只改变电荷的运动方向，不改变电荷速度大小．
谢谢观赏
You made my day!
我们，还在路上……
(2)若电子以速度v0从两板的正中央垂直于电场方向
和磁场方向射入时，电子将___A___．
(3)若质子以大于v0的速度，沿垂直于电场方向和磁
场方向从两板正中央射入，质子将 B ．
(4)若增大匀强磁场的磁感应强度，其他条件不变， 电子以速度v0沿垂直于电场和磁场的方向，从两极正
中央射入时，电子将___C_____．
对点练习
洛伦兹力的大小
2．如图7所示，带负电荷的摆球在一 匀强磁场中摆动．匀强磁场的方向垂 直纸面向里．摆球在A、B间摆动过程 中，由A摆到最低点C时，摆线拉力大 小为F1，摆球加速度大小为a1；由B摆 到最低点C时，摆线拉力大小为F2，摆 球加速度大小为a2，则 ( B ) A．F1＞F2，a1＝a2 B．F1＜F2，a1＝a2 C．F1＞F2，a1＞a2 D．F1＜F2，a1＜a2
二、 洛伦兹力的大小
1.洛伦兹力公式的推导 长为 L 的一段直导线，其中的电流强度为 I，处在磁场强度为 B 的磁场中，导线与磁场
垂直，则磁场作用于这段导线上的安培力的大小为：
F 安＝BIL
设此导线的截面积为 S，其中每单位体积中有 n 个自由电荷，每个自由电荷的 电量为 q，定向运动的速度为 v.则电流 I 的微观表达式
v∥
(1)因v⊥B，所以 F＝ qvB，方向与 v垂直向左上方
将 v 分解成垂直磁场的分
量和平行磁场的分量，
v⊥＝vsin 30°， F＝qvBsin 30°
由于v与B平行，所 以不受洛伦兹力．
＝12qvB.
方向垂直纸面向里．
(4)v 与 B 垂直，F＝qvB， 方向与 v 垂直向左上方．
课堂讲义
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9、有时候读书是一种巧妙地避开思考 的方法 。2021/3/42021/3/4T hursday, March 04, 2021
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10、阅读一切好书如同和过去最杰出 的人谈 话。2021/3/42021/3/42021/3/43/4/2021 10:06:04 PM
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11、越是没有本领的就越加自命不凡 。2021/3/42021/3/42021/3/4M ar-214- Mar-21
3. 在两平行金属板间，有如图所示的互相正交的匀强电场和匀强磁场．α 粒子以速度v0从两板的正中央垂直于电场方向和磁场方向射入时，恰好能 沿直线匀速通过．供下列各小题选择的答案有：
A．不偏转 B．向上偏转 C．向下偏转 D．向纸内或纸外偏转
(1)若质子以速度v0从两板的正中央垂直于电场方向
和磁场方向射入时，质子将___A___．
F12
f洛
v
v
f洛 mg
以小球为研究对象
由A→C过程中在C点受力情况
F1＋f洛－mg＝ma1
由B→C过程中在C点受力情况
F2－ f洛’－mg＝ma2
由于洛伦兹力不做功，所以从 B 和 A 到 达 C 点的速度大小相等．由 a＝vr2可得
a1＝a2，f 洛= f 洛′F1＜F2
对点练习
洛伦兹力的综合应用
F
FN
α
mg
(1)小滑块在沿斜面下滑的过程中， 受重力mg、斜面支持力FN和洛伦 兹力F作用，如图所示
若要使小滑块离开斜面，则洛伦兹 力F应垂直斜面向上，根据左手定 则可知，小滑块应带负电荷．
课堂讲义
【例题3】一个质量m＝0.1 g的小滑块， (2)小滑块沿斜面下滑的过程中，
带有q＝5×10－4 C的电荷量，放置在倾 角α＝30°的光滑斜面上(绝缘)，斜面
高中物理·选修3-1·粤教版
第三章 磁 场
3.5 研究洛伦兹力
目标定位
1
通过观察阴极射线在磁场中的偏转，探究磁场 对运动电荷的作用力
2 会判断洛伦兹力的方向，会计算洛伦兹力的大小
3 能利用洛伦兹力公式进行简单计算
预习导学
一、洛伦兹力的方向 1、洛伦兹力 2、平行 垂直 垂直
3、垂直 垂直 正电荷 拇指 二、洛伦兹力的大小
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12、越是无能的人，越喜欢挑剔别人 的错儿 。2021/3/42021/3/42021/3/4T hursday, March 04, 2021
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13、知人者智，自知者明。胜人者有 力，自 胜者强 。2021/3/42021/3/42021/3/42021/3/43/4/2021
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14、意志坚强的人能把世界放在手中 像泥块 一样任 意揉捏 。2021年3月4日星期 四2021/3/42021/3/42021/3/4
I＝nqSv
这段导体中含有的电荷数为 nLS
安培力可以看作是作用在每个运动上的洛伦兹力 F 的合力，这段导体中含
有的自由电荷数为 nLS，所以
F＝
F安 nLS
＝nBLILS＝nqnSLv SBL＝qvB
课堂讲义
2．洛仑兹力与电场力的比较： （1）洛仑兹力F=qvB：只有运动电荷，且运动电荷的运动方向与磁场方 向不平行时才受到洛仑兹力；洛仑兹力的方向总与速度方向垂直，用左手 定则判断。
课堂讲义
பைடு நூலகம்
【例1】如下图所示的磁感应强度B电
荷的运动速度v和磁场对电荷的作用力
F的相互关系图中，画得正确的是(其
中B、F、v两两垂直)
( C)
根据左手定则可得四幅 图的洛伦兹力方向
[借题发挥] 确定洛伦兹力的方
F
向还需明确运动电荷的电性，
F
特别注意负电荷的运动方向与
F
左手四指的指向应相反．
F
课堂讲义
三、洛仑兹力作用下的带电体的运动 分析带电体在磁场中的受力运动问题，与力学方法相似： 首先要受力分析，然后根据运动状态，选择恰当的物理规 律．
课堂讲义
【例3】一个质量m＝0.1 g的小滑块， 带有q＝5×10－4 C的电荷量，放置在倾 角α＝30°的光滑斜面上(绝缘)，斜面 固定且置于B＝0.5 T的匀强磁场中，磁 场方向垂直纸面向里，如图所示，小滑 块由静止开始沿斜面滑下，斜面足够长， 小滑块滑至某一位置时，要离开斜面(g 取10 m/s2)．求： (1)小滑块带何种电荷？ (2)小滑块离开斜面时的瞬时速度多大？ (3)该斜面长度至少多长？
小滑块的初状态
离开斜面时FN=0，洛伦兹 力应垂直斜面向上，从而 可以判断所带电荷的正负
小物块到达斜面底端时 刚好离开斜面
课堂讲义
【例题3】一个质量m＝0.1 g的小滑块， 带有q＝5×10－4 C的电荷量，放置在倾 角α＝30°的光滑斜面上(绝缘)，斜面 固定且置于B＝0.5 T的匀强磁场中，磁 场方向垂直纸面向里，如图所示，小滑 块由静止开始沿斜面滑下，斜面足够长， 小滑块滑至某一位置时，要离开斜面(g 取10 m/s2)．求： (1)小滑块带何种电荷？ (2)小滑块离开斜面时的瞬时速度多大？ (3)该斜面长度至少多长？
（2）电场力F＝qE：只要是电荷在电场中就要受到电场力；电场力的方 向与场强E同线（正电荷与E同向，负电荷与E反向）。
课堂讲义
【例2】在图3-5-2所示的各图中，匀强磁场的磁感应强度均为B，带电粒 子的速率均为v，带电荷量均为q.试求出图中带电粒子所受洛伦兹力的大 小，并指出洛伦兹力的方向．
F
F
v⊥
对点练习
洛伦兹力的方向
1.在阴极射线管中电子流方向 由左向右，其上方放置一根通 有如图所示电流的直导线，导 线与阴极射线管平行，则电子 将( B )．
A．向上偏转 B．向下偏转 C．向纸里偏转 D．向纸外偏转
F
解析 由题图可知，直线电流的方向由 左向右，根据安培定则，可判定直导线 下方的磁场方向为垂直于纸面向里，而 电子运动方向由左向右，由左手定则知 (电子带负电荷，四指要指向电子运动 方向的反方向)，电子将向下偏转，故B 选项正确．
(3)设该斜面长度至少为l，则小 滑块离开斜面的临界情况为小 滑块刚滑到斜面底端时．因为 下滑过程中只有重力做功，
由动能定理得 mglsin α＝12mv2max－0，
所以斜面长至少为
l＝2gvs2minax
2
α＝2×10×0.5
m
≈1.2 m
课堂讲义
【针对训练】
如图 3－5－7 所示，a 为带正 电的小物块，b 是一不带电的绝缘 物块，a、b 叠放于粗糙的水平地 面上，地面上方有垂直纸面向里的 匀强磁场，现用水平恒力 F 拉 b 物块，使 a、b 一起无相对滑动地 向左加速运动，在加速运动阶段
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15、最具挑战性的挑战莫过于提升自 我。。2021年3月2021/3/42021/3/42021/3/43/4/2021
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16、业余生活要有意义，不要越轨。2021/3/42021/3/4Marc h 4, 2021
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17、一个人即使已登上顶峰，也仍要 自强不 息。2021/3/42021/3/42021/3/42021/3/4
所以 vmax＝mgqcBos α
0.1×10－3×10× ＝ 5×10－4×0.5
3 2
m/s
(3)该斜面长度至少多长？
≈3.5 m/s
课堂讲义
【例题3】一个质量m＝0.1 g的小滑块， 带有q＝5×10－4 C的电荷量，放置在倾 角α＝30°的光滑斜面上(绝缘)，斜面 固定且置于B＝0.5 T的匀强磁场中，磁 场方向垂直纸面向里，如图所示，小滑 块由静止开始沿斜面滑下，斜面足够长， 小滑块滑至某一位置时，要离开斜面(g 取10 m/s2)．求： (1)小滑块带何种电荷？ (2)小滑块离开斜面时的瞬时速度多大？ (3)该斜面长度至少多长？