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首页 > 《中国教师》 > 2022年15期 > 用洛伦兹力演示仪演示安培力

（整期优先）网络出版时间：2022-11-17

作者: 吴玉霞

文化科学 >教育学

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用洛伦兹力演示仪演示安培力

吴玉霞

内蒙古呼和浩特市土默特中学 010051

摘要：针对高二物理演示安培力实验遇到问题，提出解决问题的思路和方法，理论指导实践，解决问题。

关键词：电子束受力偏转洛伦兹力演示仪

高二物理教学实践中，有高压感应圈给抽成真空的玻璃管两个电极加高压，演示电子束在磁场中受力偏转的安培力实验。这个实验因高压感应圈带有大约1000伏至3000伏的电压，实际实验操作环节，由于各种的原因，无法避免出现漏电，不利于正常教学工作。

针对这样的问题，笔者思考很久，决定尽可能不使用高压感应圈。那么现有的实验仪器中哪一个能展示出电子束呢？唯一的选择是洛伦兹力演示仪。洛伦兹力演示仪是演示洛伦兹力的仪器，这个演示仪在高中物理演示实验器材里面是较高极的，且安全性比高压感应圈好很多。无论是高压感应圈演示电子束偏转的安培力实验还是洛伦兹力演示实验，二者的共同点在于原理相同，即都是利用运动电荷在磁场中受到力的作用。但二者结果不同。有了这样的共识，还必须找出二者的不同之处。二者的不同之处在哪里呢？实际教学经验告诉我们，高压感应圈只演示电子束的偏转，而洛伦兹力演示仪则显示电子束的径迹是一个圆。找到相同与不同之处，也就找到了问题的关键所在。也就是必须找到相同的电子束，不偏转的电子束。如何找到？答案当然在洛伦兹力演示仪中。洛伦兹力演示仪中有电子枪，电子枪可以发射电子束。

如何得到做实验理想的电子束呢？依据物理原理舍去偏转的磁场，结果就会出现一条绿色的平直的电子束，理论上行得通，实践中果然找到了，如下图1所示：接下来的步骤就是加外磁场，为什么是加外磁场呢？因为若是利用洛伦兹力演示仪原来的磁场，那么这个平直的电子束轨迹就是一个圆。而外加磁场，则可以充分演示出电子束受力的偏转。外加磁场加什么样子的有利于教学呢？实践工作中，我们加条形磁铁的磁场时，实验操作简单明了，实验效果好。