第三章 磁场

1 、洛伦兹力 : 磁场对运动电荷的作用力 安培力是洛伦兹力的宏观表现2 、洛伦兹力方向：左手定则 F V F B ⊥ ⊥3 、洛伦兹力大小： F 洛 =qVBsinθ

V B F⊥ 洛 =qVB

V B F∥ 洛 = 0

根据洛伦兹力的方向与带电粒子运动方向的关系 (F V⊥ F B) ⊥ ,请你推测 :

1 、洛伦兹力对带电粒子运动的速度有什么影响 ?

2 、带电粒子在磁场中运动时，洛伦兹力对带电粒子是否做功 ?

思考与讨论：

洛伦兹力只改变速度的方向 , 不改变速度的大小 .

洛伦兹力对电荷不做功 .

四、洛伦兹力的特点：

2 、洛伦兹力只改变速度的方向 , 不改变速度的大小 .

3 、洛伦兹力对电荷总是不做功 .

1 、洛伦兹力的方向总是既垂直于速度 ,又垂直于磁场 , 即垂直于 V 和 B 所组成的平面 .总是 :F V F B F S⊥ ⊥ ⊥ VB

1 、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 ( )

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 .

BD

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2 、一带负电的小滑块从光滑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，则它滑至底端时的速率将 ( )

A 、变大

B 、变小

C 、不变

D 、条件不足，无法判断

C

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3 、将一半径为 R 的半圆形光滑绝缘滑轨 , 固定在垂直向里的匀强磁场 B 中。一带电量 +q ，质量 m 的小球在 A 点无初速释放，沿滑轨运动，求小球第一次经过最低点时对滑轨的压力。

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2

2

1mvmgR

R

mvqvBmgN

2

gRqBmgqvBmgN 233

思考与讨论：

带电粒子在磁场中运动时受洛伦兹力 . 而带电粒子在电场中受电场力 . 那么洛伦兹力与电场力有何区别 ?

洛伦兹力和电场力的区别：

1.受力：电荷在电场中一定受到电场力的作用，与其运动状态无关；而电荷在磁场中不一定受到磁场力作用，只有相对于磁场运动且运动方向与磁场方向不平行的电荷才受磁场力作用 .

2. 大小： F 电＝ qE F 洛 =qvBsinθ

3 、方向：电荷所受电场力方向总是平行于电场方向；电荷所受磁场力方向总是垂直于磁场方向，垂直于运动方向。

4 、做功：电场力对运动电荷要做功 ( 电荷在等势面上运动除外 ) ； 磁场力对运动电荷一定不做功。

1 、定义：磁场对运动电荷的作用力 安培力是洛伦兹力的宏观表现2 、方向：左手定则 F V F B ⊥ ⊥3 、大小： F 洛 =qVBsinθ V B F⊥ 洛 =qVB V B F∥ 洛 = 0

4 、特点：洛伦兹力只改变力的方向 ;

洛伦兹力对运动电荷不做功 .

B

1. 半导体靠自由电子 ( 带负电 ) 和空穴( 相当于带正电 ) 导电 , 分为 p型和 n型两种 .p型中空穴为多数载流子 ;n型中自由电子为多数载流子 . 用以下实验可以判定一块半导体材料是 p型还是 n型 : 将材料放在匀强磁场中 . 通以图示方向的电流 I. 用电压表判定上下两个表面的电势高低 . 从而判定判定一块半导体材料是 p型还是 n型 . 试分析原因 .

I若上极板电势高 . 就是 p型半导体 ; 若下极板电势高 . 就是 n型半导体 . 霍尔效应霍尔效应

1 、构造 :

电子枪 ( 阴极 )

偏转线圈

荧光屏等

五、电视显像管的工作原理

2 、原理：应用电子束磁偏转的原理五、电视显像管的工作原理

若有一电子束以垂直于纸面向里的速度从 0 点射入 . 则电子的运动轨迹 ?

2 、绕有绝缘的通电导线的铁环 , 电流方向如图所示 .

向右偏转

向左偏转

向下偏转

向上偏转

1 、要使电子打在 A点 , 偏转磁场应该沿什么方向 ?垂直纸面向外2 、要是电子打在 B点 , 偏转磁场应该沿什么方向 ?

垂直纸面向里3 、要是电子打从 A点向 B点逐渐移动 , 偏转磁场应该怎样变化？

先垂直纸面向外并逐渐减小 ,

后垂直纸面向里并逐渐增大 .

五、电视显像管的工作原理【思考与讨论】【思考与讨论】

五、电视显像管的工作原理

2 、原理：应用电子束磁偏转的原理五、电视显像管的工作原理

1. 在图所示的平行板之间 , 电场强度 E 和磁感应强度 B 相互垂直 , 具有不同水平速度的带电粒子射入后发生偏转的情况不同 .这种装置能把具有某一特定速度的粒子选择出来 , 所以叫做速度选择器 . 若带正电粒子入射速度 , 则下列说法正确的是 ( )B

Ev A 、粒子动能一定增加 , 电场力做正功B 、粒子所受洛伦兹力一定增大 , 洛伦兹力做正功C 、粒子动能一定减少 , 洛伦兹力不做功D 、电场力不做功 , 洛伦兹力做正功 + + + + + + + + + + + +

- - - - - - - - - - - -

B

E+q

A

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思考与讨论：

沿着与磁场垂直的方向射入匀强磁场的带电粒子，在磁场中将做什么运动 ?