[问题]这段导线中电流I的微观表达式是多少?让学生推导后回答。
[学生答]I的微观表达式为I=nqSv
[问题]每个自由电荷所受的洛伦兹力大小为多大?
[学生答]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 = BIL/nLS = nqvSLB/nLS =qvB
洛伦兹力的计算公式
当粒子运动方向与磁感应强度平行时(v∥B) F =0
当粒子运动方向与磁感应强度垂直时(v┴B) F = qvB
当粒子运动方向与磁感应强度方向成θ时 F = qvBsinθ
最后,由洛伦兹力所引起的带电粒子运动的方向总是与洛伦兹力的方向相垂直的,洛伦兹力的只改变运动电荷速度的方向,不改变运动电荷速度的大小。所以它对运动的带电粒子总是不做功的。
课堂练习2、 在图示的各图中,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.
引入问题的回答:一、从宇宙深处射来的带电粒子为什么只在南北两极形成神秘莫测的极光?
极光是来自太阳的带电高能粒子流由于地磁场的作用,而转向两极区域,使高空大气分子或原子激发或电离而产生的,所以极光常见于高纬度地区。
引入问题的回答:二、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。
(三)小结
1、定义:运动电荷在磁场中受到的作用力,叫洛伦兹力。记作F洛或FL 。
2、洛伦兹力的方向----左手定则
FL⊥B FL⊥v FL⊥vB平面
3、洛伦兹力的大小:
v∥B,FL=0;
v⊥B,FL=qvB
v与B成θ时,FL=qvBsinθ
4、洛伦兹力的效果:只改变运动电荷速度的方向,
不改变运动电荷速度的大小。
洛伦兹力永远不做功的。
(四)作业布置:
创新设计P85 1
活页:P138 1、2、4
§3.5 运动电荷在磁场中受到的力-洛伦兹力学案