Сила Лоренца-10

  • ppt
  • 08.05.2020
Публикация на сайте для учителей

Публикация педагогических разработок

Бесплатное участие. Свидетельство автора сразу.
Мгновенные 10 документов в портфолио.

Иконка файла материала Сила Лоренца-10.ppt

определять значение и направление силы действующей на заряд, движущийся в магнитном поле

ЦО

Модуль вектора магнитной индукции

Сила Лоренца -сила, действующая в магнитном поле на движущуюся заряженную частицу

Сила Лоренца

Направление силы Лоренца определяется по правилу левой руки

Пространственные траектории заряженных частиц в магнитном поле

Частица влетает в магнитное поле ll линиям
магнитной индукции => α = 0˚ => sin α = 0

9

Если сила, действующая на частицу, = 0, то частица, влетающая в магнитное поле, будет двигаться
равномерно и прямолинейно вдоль линий
магнитной индукции

=>

Fл = 0

Пространственные траектории заряженных частиц в магнитном поле

Если вектор В ┴ вектору скорости , то α = 90˚ => sin α = 1 =>
В этом случае сила Лоренца максимальна, значит, частица будет двигаться
с центростремительным ускорением по окружности

11

Пространственные траектории заряженных частиц в магнитном поле

Вектор скорости нужно разложить на две составляющие: ║ и  ┴, т.е. представить сложное движение частицы в виде двух простых:
равномерного прямолинейного движения вдоль линий индукции и движения по окружности перпендикулярно линиям индукции – частица движется по спирали.

13

1

R = m  | q B

Движение заряженной частицы по спирали в однородном магнитном поле

Магнитная «бутылка». Заряженные частицы не выходят за пределы «бутылки». Магнитное поле «бутылки» может быть создано с помощью двух круглых катушек с током.

Движение заряженных частиц в вакуумной камере циклотрона

Угловая скорость движения заряженной частицы по круговой траектории

циклотронная частота

Не зависит от скорости (следовательно, и от кинетической энергии) частицы

Масс-спектрограф

Масс-спектрограф – прибор, позволяющий разделять заряженные частицы по их удельным зарядам.

R

V

B

к насосу

фотопластинка

источник частиц

Применение силы Лоренца

18

Магнитные свойства вещества

Гипотеза Ампера - магнитные свойства тела можно объяснить циркулирующими внутри него токами.

вещества

диамагнетики

ферромагнетики

парамагнетики

Магнитные свойства вещества

вид вещества

ферро-магнетики

пара-магнетики

диа-магнетики

свойства

Большое усиление магнитного поля

Малое усиление магнитного поля

Малое ослабление магнитного поля

маг. прониц.

>>1

> 1

< 1

температурная зави-симость

М уменьшается с повышением температуры. (При достижении температуры Кюри маг. свойства не проявляются).

М уменьшается с повышением температуры

М не зависит от температуры

примеры

железо, кобальт, никель

алюминий, платина, кислород

вода, висмут, поваренная соль

№ 1
Какая сила действует на протон, движущийся со скоростью 10 Мм/с в магнитном поле индукцией 0,2 Тл перпендикулярно линиям индукции?
№ 2
Протон в магнитном поле индукцией 0,01 Тл описал окружность радиусом 10 см. Найти скорость протона.

Задачи

Северное сияние- проявление действия силы Лоренца

23

Блок контроля

1. Определите направление действия силы Лоренца

а) 1 б) 2 в) 3
г) 4 д) 5 е) 6

24

х

1

2

3

4

5

6

2. Определите направление действия силы Лоренца

25

х

1

2

3

4

5

6

а) 1 б) 2 в) 3
г) 4 д) 5 е) 6

3. Определите направление действия силы Лоренца

26

а) 1 б) 2 в) 3
г) 4 д) 5 е) 6

х

1

2

3

4

5

6

4. Определите направление действия силы Лоренца

27

а) 1 б) 2 в) 3
г) 4 д) 5 е) 6

х

1

3

2

4

5

6

28

а) по окружности в плоскости чертежа;
б) по окружности в плоскости перпендикулярной плоскости чертежа;
в) по спирали, плоскость витков которой лежит в плоскости чертежа;
г) по спирали, плоскость витков которой перпендикулярна плоскости чертежа;
д) по прямой вдоль линий индукции;
е) по прямой против линий индукции.

5. По какой траектории будет двигаться данная частица в магнитном поле?

29

а) по окружности в плоскости чертежа;
б) по окружности в плоскости перпендикулярной плоскости чертежа;
в) по спирали, плоскость витков которой лежит в плоскости чертежа;
г) по спирали, плоскость витков которой перпендикулярна плоскости чертежа;
д) по прямой вдоль линий индукции;
е) по прямой против линий индукции.

6. По какой траектории будет двигаться данная частица в магнитном поле?

30

а) по окружности в плоскости чертежа;
б) по окружности в плоскости перпендикулярной плоскости чертежа;
в) по спирали, плоскость витков которой лежит в плоскости чертежа;
г) по спирали, плоскость витков которой перпендикулярна плоскости чертежа;
д) по прямой вдоль линий индукции;
е) по прямой против линий индукции.

7. По какой траектории будет двигаться данная частица в магнитном поле?

8. В магнитное поле влетают с одинаковыми скоростями два протона так, как показано на рисунке. Чем будут отличаться траектории их движения?

а) протон 1 будет двигаться по окружности, протон 2 по прямой;
б) они будут вращаться по окружности в противоположных направлениях;
в) они будут вращаться по окружности в разных плоскостях;
г) траектории будут одинаковые.

31

В

9. В магнитное поле влетают две частицы с одинаковыми массами. Заряд второй частицы в 2 раза больше, а скорость первой частицы в 2 раза меньше. Одинаковые ли будут радиусы орбит вращения частиц?

а) радиус орбиты второй частицы в 2 раза больше;
б) радиус орбиты второй частицы в 4 раза больше;
в) радиус орбиты второй частицы в 4 раза меньше;
г) радиусы орбит будут одинаковые.

32

В

10. В магнитное поле влетают две частицы с одинаковыми массами. Заряд и скорость второй частицы в 4 раза меньше. Одинаковые ли будут радиусы орбит вращения частиц?

а) радиус орбиты второй частицы в 4 раза больше;
б) радиус орбиты второй частицы в 4 раза меньше;
в) радиус орбиты второй частицы в 16 раз меньше;
г) радиусы орбит будут одинаковые.

33

В

11. В магнитное поле влетают две частицы с одинаковыми массами. Заряд и скорость второй частицы в 4 раза меньше. Одинаковые ли будут периоды обращения частиц?

а) период обращения второй частицы в 4 раза больше;
б) период обращения второй частицы в 4 раза меньше;
в) период обращения второй частицы в 16 раз меньше;
г) периоды обращения будут одинаковые.

34

В

12. В магнитное поле влетают две частицы. Заряд, масса и скорость второй частицы в 2 раза больше. Одинаковые ли будут периоды обращения частиц?

а) период обращения второй частицы в 4 раза больше;
б) период обращения второй частицы в 4 раза меньше;
в) период обращения второй частицы в 8 раз меньше;
г) периоды обращения будут одинаковые.

35

В