人教版 (2019)选择性必修 第二册2 磁场对运动电荷的作用力图文ppt课件

这是一份人教版 (2019)选择性必修 第二册2 磁场对运动电荷的作用力图文ppt课件，共25页。PPT课件主要包含了速度与磁场垂直时，思考与讨论，NnSvt，QNqnqsvt，Inqsv，FqvBsinθ等内容，欢迎下载使用。

磁场对通电导线有作用力，而带电粒子的定向运动形成电流，那么，磁场对运动电荷有作用力吗？
二、磁场对运动电荷的作用力
通电导线在磁场中受到的安培力，实际上是洛伦兹力的宏观表现。
安培力方向既垂直于磁场方向，也垂直于电流方向；满足左手定则。
请问洛伦兹力的方向有何特点？
运动电荷在磁场中受到的洛仑兹力的方向，与运动方向与磁感应强度方向都垂直。
关于正粒子受到的洛伦兹力的方向。当磁场方向与粒子的运动方向垂直时，粒子所受的洛伦兹力可用左用定判定。
左手定则：伸开左手，让拇指与其余四指垂直，并且都与手掌在同一平面内；让磁感线从掌心垂直进入，并使四指指向正电荷运动方向，这时拇指所指的方向就是运动的正电荷在磁场中受到的洛伦兹力的方向。
当粒子进入磁场的方向不垂直磁场方向时，粒子所受的洛伦兹力的方向，如图1.2-5所示。
若运动的电荷为负电荷，其受力方向如何判定？
依旧用左手定则判定。只是在使用左手定则时，四指的指向不是负电荷的运动方向，而且指向负电荷运动的反方向，即等效电流方向即可。
与正电荷进入磁场的情形相同，洛伦兹力的方向与运动方向和磁场方向都垂直。
无论粒子的运动方向与磁场方向是否垂直时，洛伦兹力的方向判定方法小结如下：
首先，确定粒子的运动方向与磁场方向决定的平面，明确运动粒子所受的洛伦兹力方向垂直于此平面。
其次，使用左手定则，伸开左手，让拇指与其余四指垂直，并且都与手掌在同一平面内；让磁感线从掌心进入，并使四指指向等效电流方向，这时拇指所指的方向就是运动的电荷在磁场中受到的洛伦兹力的方向；
例 试判断下图所示的带电粒子刚进入磁场时所受的洛伦兹力的方向。
导线中的电流方向与磁场方向垂直时，安培力大小为F=BIL。
在这种情况下，导线中电荷定向移动的方向与磁场方向垂直。
既然安培力是洛伦兹力的宏观体现，那么我们是否可以由安培力的表达式推导出洛伦兹力表达式呢？
考查一段长为vt的导体如图。设静止导线中定向运动的带电粒子的速度都是v，单位体积内的粒子数为n；
2.算出图1.2-3中一段导线中的粒子数，这就是在时间t内通过横截面S的粒子数
3. 粒子的电荷量记为q，可算出时间t内通过导体横截面的电量Q
4.由此可以算出粒子电量q与电流强度I的关系
5.长为vt的导体受的安培力F安
F安=BIL=Bnqsv2t
6.每个粒子受到的力，它等于F洛
F洛=F安/N=qvB
以上的推导过程是以正电荷定向移动推导的。若是负电荷定向移动，其受力大小一样，只是受力方向相反。所以，上式具有一般性。
在一般情况下，当电荷运动方向与磁感应强度方向夹角为θ时（图1.2-5）
电荷受的洛伦兹力为F=qvBsinθ
结论：①粒子在磁场在受的洛伦兹力的大小为
其中， θ为粒子的运动方向与磁场方向的夹角。
结论：②如果粒子的运动方向与磁场方向垂直，则粒子受到的洛伦兹力为F=qvB
式中物理量的单位全部为国际单位制单位