2018-2019学年度教科版选修3-1 3.4磁场对运动电荷的作用—洛伦兹力 教案(2)
2018-2019学年度教科版选修3-1 3.4磁场对运动电荷的作用—洛伦兹力 教案(2)第2页

  

  

  设有一段长度为L的通电导线,横截面积为S,导线每单位体积中含有的自由电荷数为n,每个自由电荷的电量为q,定向移动的平均速率为v,将这段导线垂直于磁场方向放入磁感应强度B的匀强磁场中

1.这段导线中电流I的微观表达式是多少?I=

2.这段导体所受的安培力为多大?F=

3.这段导体中含有多少自由电荷数? N=4.每个自由电荷所受的洛伦兹力大小为多大? f=

【思考问题】

① f=qvB的适用条件如何?

② 当电荷速度V的方向与磁感应强度B的方向平行时,洛伦兹力f又怎样?

③当电荷速度V的方向与磁感应强度B的方向成任一夹角θ时,洛伦兹力f又怎样

问题1:电子的速率v=3×106 m/s,垂直射入B=0.10 T的匀强磁场中,它受到的洛伦兹力是多大?

三、洛伦兹力的方向

  通电导线在磁场中所受安培力是洛伦兹力的宏观表现。洛伦兹力是通电导线在磁场中所受安培力的微观本质。所以洛仑兹力的判断也遵循左手定则。

(1)左手定则:伸开左手,使大拇指跟其余四个手指 ,并且都和手掌在 面内,让磁感线穿入手心,并使伸开的四指指向正电荷运动的方向,那么,大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。(若负电荷怎么判断?)

(2) 左手定则中四指的指向:与电流流向一致;与 电荷运动方向一致;与