高二物理上学期磁场运动电荷在磁场中受到的力学案新人教版

合集下载

高中物理 3.5 运动电荷在磁场中受到的力导学案新人教版选修

高中物理 3.5 运动电荷在磁场中受到的力导学案新人教版选修3、5 运动电荷在磁场中受到的力课前自主预习一、洛伦兹力1、定义：______________在磁场中所受的力、2、与安培力的关系：通电导线在磁场中所受的安培力是洛伦兹力的______________，而洛伦兹力是安培力的微观本质、二、洛伦兹力的方向和大小1、洛伦兹力的方向(1)左手定则伸开左手，使拇指与其余四个手指垂直，并且都与手掌在同一平面内、让______________从掌心进入，并使四指指向________________，这时拇指所指的方向就是运动的正电荷在磁场中所受______________的方向、负电荷受力的方向与正电荷受力的方向______、(2)特点：洛伦兹力的方向与电荷运动方向和磁场方向都______________，洛伦兹力只改变带电粒子的运动方向，不改变速度大小，对电荷不做功、2、洛伦兹力的大小(1)一般公式：F＝qvBsin θ，其中θ为________方向与________方向的夹角、(2)当________时，F＝qvB、(3)当________时，F＝0、三、电视显像管的工作原理1、电视显像管应用了电子束________的原理、2、扫描：电子束打在荧光屏上的位置在______________的控制下一行一行的不断移动、3、偏转线圈：产生使电子束偏转的____________、课内探究一、洛伦兹力的方向和大小[问题情境]太阳发射出的带电粒子以300～1 000 km/s的速度扫过太阳系，形成“太阳风”、这种巨大的辐射经过地球时，为什么不能直射地球？为什么会在地球两极形成绚丽多彩如同梦幻般的极光？1、通过课本中的演示实验，我们得出什么结论？2、用左手定则判断洛伦兹力方向和判断安培力方向时，左手的用法相同吗？3、洛伦兹力的大小如何确定？4、洛伦兹力和安培力的关系是怎样的？[要点提炼]1、____________电荷在磁场中所受的作用力称为洛伦兹力、2、洛伦兹力的方向可用____________定则来判断：伸开________手，使拇指与其余四个手指垂直，并且都与手掌在同一个平面内；让磁感线从掌心进入，并使四指指向________运动的方向，这时拇指所指的方向就是运动的________电荷在磁场中所受洛伦兹力的方向、3、洛伦兹力的计算公式为F＝Bqvsin θ，式中θ指________方向与________方向的夹角、4、由左手定则可知，洛伦兹力的方向始终与运动电荷的速度方向________，所以洛伦兹力对带电粒子不做功、二、电视机显像管的工作原理[问题情境]目前，电视机已走进了家家户户，给人们的生活带来了巨大的变化、足不出户便可欣赏到千里之外的奥运赛事的精彩直播！电视机正在播放节目时，禁止将磁铁靠近荧光屏！你知道这是为什么吗？1、电视机显像管的主要构造是什么？2、显像管的工作原理是什么？3、电子束怎样实现“扫描”图像？课堂练习例1 各图已标出磁场方向、电荷运动方向、电荷所受洛伦兹力方向三者中的两个，试标出另一个的方向、变式1 如图所示，将水平导线置于真空中，并通以恒定电流I、导线的正下方有一质子初速度方向与电流方向相同，则质子的运动情况可能是( )A、沿路径a运动B、沿路径b运动C、沿路径c运动D、沿路径d运动变式2 下列关于带电荷量为＋q的粒子在匀强磁场中运动的说法，正确的是( )A、只要速度的大小相同，所受洛伦兹力的大小就相同B、如果把＋q改为－q，且速度反向而大小不变，则洛伦兹力的大小、方向不变C、洛伦兹力方向一定与电荷运动的速度方向垂直，磁场方向也一定与电荷的运动方向垂直D、当粒子只受洛伦兹力作用时，动能不变例2 如图所示，摆球带负电荷的单摆，在一匀强磁场中摆动、匀强磁场的方向垂直于纸面向里、摆球在A、B间摆动过程中，由A摆到最低点C时，摆线拉力大小为F1，摆球加速度大小为a1；由B摆到最低点C时，摆线拉力大小为F2，摆球加速度大小为a2，则( )A、F1＞F2，a1＝a2B、F1＜F2，a1＝a2C、F1＞F2，a1＞a2D、F1＜F2，a1＜a2例3 如图所示，套在很长的绝缘直棒上的小球其质量为m，带电荷量是＋q，小球可在棒上滑动、将此棒竖直放在互相垂直、方向如图所示的匀强电场和匀强磁场中，电场强度大小为E，磁感应强度大小为B、小球与棒的动摩擦因数为μ，求小球由静止沿棒下落的最大加速度和最大速度、变式3 质量为0、1 g的小物块，带有510-4 C的电荷量，放在倾角为30的绝缘光滑斜面上，斜面置于0、5 T的匀强磁场中，磁场方向如图、物块由静止开始下滑，滑到某一位置时，物块开始离开斜面(设斜面足够长，取g＝10m/s2)，问：(1)物块带何种电荷？(2)物块离开斜面时的速度为多少？1、关于带电粒子所受洛伦兹力F、磁感应强度B和粒子速度v三者方向之间的关系，下列说法正确的是( )A、F、B、v三者必定均保持垂直B、F必定垂直于B、v，但B不一定垂直于vC、B必定垂直于F，但F不一定垂直于vD、v必定垂直于F、B，但F不一定垂直于B2、下列说法正确的是( )A、运动电荷在磁感应强度不为零的地方，一定受到洛伦兹力的作用B、运动电荷在某处不受洛伦兹力的作用，则该处的磁感应强度一定为零C、洛伦兹力既不能改变带电粒子的动能，也不能改变带电粒子的速度D、洛伦兹力对带电粒子不做功3、初速度为v0的电子，沿平行于通电长直导线的方向射出，直导线中电流方向与电子的初始运动方向如图所示，则( )A、电子将向右偏转，速率不变B、电子将向左偏转，速率改变C、电子将向左偏转，速率不变D、电子将向右偏转，速率改变4、一初速度为零的质子，经过电压为1880 V的电场加速后，垂直进入磁感应强度为5、010-4 T的匀强磁场中，则质子受到的洛伦兹力多大？(质子质量m＝1、6710－27 kg，g＝10 m/s2)。

高中物理第三章磁场运动电荷在磁场中受到的力学案设计新人教选修

5 运动电荷在磁场中受到的力学习目标1.知道什么是洛伦兹力.利用左手定则判断洛伦兹力的方向.2.知道洛伦兹力大小的推理过程.3.掌握垂直进入磁场方向的带电粒子,受到洛伦兹力大小的计算.4.了解v和B垂直时的洛伦兹力大小及方向判断.理解洛伦兹力对电荷不做功.自主探究1.阴极射线管接到高压电源后, 会发射,电子在作用下飞向,电子飞过挡板上的扁平狭缝后形成一个.2.洛伦兹力是.3.洛伦兹力的方向的判断——左手定则:4.洛伦兹力的大小: .合作探究一、回顾复习前面我们学习了磁场对电流的作用力,下面思考两个问题:1.如图,判定安培力的方向若已知图中B=4.0×10-2 T,导线长L=10 cm,I=1 A.求导线所受的安培力大小.2.什么是电流?二、新课教学磁场对电流有力的作用,电流是由电荷的定向移动形成的,我们会想到:这个力可能是作用在运动电荷上的,而安培力是作用在运动电荷上的力的宏观表现.观察磁场阴极射线在磁场中的偏转实验现象结论:电子射线管发出的电子束,如图甲中的径迹是.把电子射线管放在蹄形磁铁的磁场中,如图乙所示,电子束的径迹向发生了偏转,若调换磁铁南北极的位置,则电子束的径迹会向偏转.1.洛伦兹力的方向和大小(1)洛伦兹力的定义:如图运动电荷在磁场中受到洛伦兹力的作用,那么洛伦兹力的方向如何判断呢?(2)洛伦兹力的方向——左手定则伸开左手,使拇指与其余四个手指垂直,并且都与手掌在同一个平面内;让磁感线从掌心进入,并使四指指向运动的方向,这时拇指所指的方向就是运动的的方向.特别提示:①洛伦兹力的方向总是垂直于B和v决定的平面.B与v可以垂直,也可以不垂直.②因为洛伦兹力方向总是与速度方向垂直,所以洛伦兹力一个重要特点就是对带电粒子不做功,它只会改变速度的方向而不会改变速度的大小.③正电荷运动方向应与左手四指指向一致,负电荷运动方向则应与左手四指指向相反(先确定负电荷形成电流的方向,再用左手定则判定).【课堂练习】试判断如图中所示的带电粒子刚进入磁场时所受的洛伦兹力的方向.(3)洛伦兹力的大小设有一段长度为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,每个自由电荷的电荷量为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为B的磁场中.①这段导线中电流I的微观表达式I= .②这段导体所受的安培力F安= .③这段导体中含有多少自由电荷数为④每个自由电荷所受的洛伦兹力大小F= .(4)洛伦兹力的计算公式①当粒子运动方向与磁感应强度垂直时(v⊥B),F= .②当粒子运动方向与磁感应强度方向成θ时,F= .2.电视显像管的工作原理问题1:要使电子打在A点,偏转磁场应该沿什么方向?问题2:要使电子打在B点,偏转磁场应该沿什么方向?问题3:要使电子打在荧光屏的位置从A点向B点逐渐移动,偏转磁场应该怎样变化?课堂检测1.来自宇宙的质子流,以与地球表面垂直的方向射向赤道上空的某一点,则这些质子在进入地球周围的空间时,将( )A.竖直向下沿直线射向地面B.相对于预定地面向东偏转C.相对于预定点稍向西偏转D.相对于预定点稍向北偏转2.关于带电粒子所受洛伦兹力F和磁感应强度B及粒子速度v三者之间的关系,下列说法中正确的是( )A.F、B、v三者必定均保持垂直B.F必定垂直于B、v,但B不一定垂直于vC.B必定垂直于F、v,但F不一定垂直于vD.v必定垂直于F、B,但F不一定垂直于B3.如图所示的是磁感应强度B、正电荷速度v和磁场对电荷的作用力F三者方向的相互关系图(其中B、F、v两两垂直).其中正确的是( )4.如图所示,匀强磁场方向水平向里,匀强电场方向竖直向下,有一正离子恰能沿直线从左向右水平飞越此区域.则( )A.若电子从右向左飞入,电子也沿直线运动B.若电子从右向左飞入,电子将向上偏转C.若电子从右向左飞入,电子将向下偏转D.若电子从左向右飞入,电子也沿直线运动5.一个长螺线管中通有电流,把一个带电粒子沿中轴线方向射入(若不计重力影响),粒子将在管中( )A.做圆周运动B.沿轴线来回运动C.做匀加速直线运动D.做匀速直线运动6.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?2019-2020学年高考物理模拟试卷一、单项选择题：本题共10小题，每小题3分，共30分．在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的1．物理学重视逻辑，崇尚理性，其理论总是建立在对事实观察的基础上。

人教版选修3—1 物理：3.5 运动电荷在磁场中受到的力学案

运动电荷在磁场中受到的力【学习目标】1．知识和技能：①了解什么是洛仑兹力。

②明确通电导线在磁场中的受力是其中运动电荷在磁场中受到洛仑兹力的宏观体现。

③掌握判断洛仑兹力方向的法则。

④能够推导计算洛仑兹力大小的公式（f=qvBsinθ）。

2．过程和方法：①通过观察演示实验认识并验证带电粒子在匀强磁场中的受力情况，借此培养学生观察能力、分析问题的能力。

，然后启发指导学生自己推导公式f=qvB．能力。

3．情感态度与价值观：通过本节学习，培养科学研究的方法论思想：即“推理——假设——实验验证”【学习重点】1．利用左手定则会判断洛伦兹力的方向。

2．掌握垂直进入磁场方向的带电粒子受到洛伦兹力大小的计算。

【学习难点】1．理解洛伦兹力对运动电荷不做功。

2．洛伦兹力方向的判断。

【学习过程】一、知识梳理（一）洛仑兹力的大小和方向：1．洛伦兹力的大小计算：F＝qvBsinα（α为v与B的夹角）（1）当v⊥B时，f洛最大，f洛= q B v（式中的v是电荷相对于磁场的速度）（2）当v// B时，f洛=0做匀速直线运动。

（3）v=0，F=0，即磁场对静止电荷无作用力，只对运动电荷产生作用力。

2．洛伦兹力的方向（1）洛伦兹力F的方向既垂直于磁场B的方向，又垂直于运动电荷的速度v的方向，即F总是垂直于B和v所在的平面。

（2）洛伦兹力方向（左手定则）：伸出左手，让拇指跟四指垂直，且处于同一平面内，让磁感线穿过手心，四指指向正电荷运动方向（当是负电荷时，四指指向与电荷运动方向相反）则拇指所指方向就是该电荷所受洛伦兹力的方向。

（二）带电粒子在匀强磁场中的运动1．分三种情况：一是匀速直线运动；二是匀速圆周运动；三是螺旋运动。

2．做匀速圆周运动：轨迹半径r=mv/qB；其运动周期T=2πm/qB （与速度大小无关）。

3．垂直进入匀强电场和垂直进入匀强磁场时都做曲线运动，但有区别：垂直进入匀强电场，在电场中做匀变速曲线运动（类平抛运动）；垂直进入匀强磁场，则做变加速曲线运动（匀速圆周运动）。

高中物理第三章磁场运动电荷在磁场中受到的力教案新人教选修

3．5 磁场对运动电荷的作用1【教学目标】1、知道什么是洛伦兹力.利用左手定则判断洛伦兹力的方向.2、掌握垂直进入磁场方向的带电粒子,受到洛伦兹力大小的计算.重点：利用左手定则判断洛伦兹力的方向难点：利用左手定则判断洛伦兹力的方向【自主学习】1、洛伦兹力的方向和大小(1）、洛伦兹力：（2）、洛伦兹力方向的判断——左手定则伸开___ 手，使大拇指和其余四指_______并且都与手掌处于________ 内，让磁感线_____________穿入手心，并使四指指向 _____ 电荷运动的方向，这时___________________ 方向就是运动正电荷在磁场中所受洛伦兹力的方向；负电荷受力的方向与正电荷相反.洛伦兹力的方向始终与速度方向垂直，故洛伦兹力始终不做功试判断图中所示的带电粒子刚进入磁场时所受的洛伦兹力的方向.（3）、洛伦兹力的大小（a）当粒子运动方向与磁感应强度平行时（v//B） F =（b）当粒子运动方向与磁感应强度垂直时（v┴B） F =（c）当粒子运动方向与磁感应强度方向成θ时 F =2、显像管的工作理（1）原理：（2）构造：由 ___________、___________、___________ 等组成合作探究：预读教材P96思考与讨论，完成下列问题（1）利用安培力F=BIL推导洛伦兹力的大小（写出推导过程，并画图辅助说明）提示：若有一段长度为L的通电导线，横截面积为S，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为B的磁场中。

思考一：这段导体所受的安培力为多大？思考二：这段导体中含有多少自由电荷数？思考三：这段导线中电流I的微观表达式是多少？思考四：每个自由电荷所受的洛伦兹力大小为多大？总结洛伦兹力的计算公式例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？(2)：完成教材P97思考与讨论：1、洛伦兹力对带电粒子运动的速度有什么影响？2、洛伦兹力对带电粒子做功是多少？(3)预读P97电视显像管的工作原理，完成思考与讨论所提问题显像管原理示意图(俯视图)1、要使电子打在A点，偏转磁场应该沿什么方向？2、要使电子打在B点，偏转磁场应该沿什么方向？第4题3、要使电子打在荧火屏的位置从A 点向B 点逐渐移动，偏转磁场应该怎样变化？【例2】．如图所示是带电粒子速度选择器的原理图．如果带电粒子所具有的速度v=E/B ( )A ．带正电的粒子必须沿ab 方向从左侧进入场区才能沿直线通过B ．带负电的粒子必须沿ba 向从右侧进入场区才能沿直线通过C ．不论粒子的电性如何，沿ab 方向从左侧进入场区都能沿直线通过D ．不论粒子的电性如何，沿b 方向从右侧进人场区都不能沿直线通过【当堂练习】1. 一个电子穿过某一空间而未发生偏转，则A ．此空间一定不存在磁场B ．此空间可能有方向与电子速度平行的磁场C ．此空间可能有磁场，方向与电子速度垂直D ．以上说法都不对2.电子以速度v 0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做功B ．磁场对电子的作用力始终不变C ．电子的动能始终不变D ．电子的速度始终不变3.如图所示，带电粒子所受洛伦兹力方向垂直纸面向外的是（）4.如图所示，空间有磁感应强度为B ，方向竖直向上的匀强磁场，一束电子流以初速v 从水平方向射入，为了使电子流经过磁场时不偏转（不计重力），则在磁场区域内必须同时存在一个匀强电场，这个电场的场强大小与方向应是（）A ．B/v ，方向竖直向上B ．B/v ，方向水平向左C ．Bv ，垂直纸面向里D ．Bv ，垂直纸面向外5.在高真空的玻璃管中，封有两个电极，当加上高电压后，会从阴极射出一束高速电子流，称为阴极射线．如在阴极射线管的正上方平行放置一根通以强电流的长直导线，其电流方向如图3－5－5所示．则阴极射线将会( )A．向上偏斜B．向下偏斜C．向纸内偏斜 D．向纸外偏斜6．关于安培力和洛伦兹力，下面的说法正确的是( )A．安培力和洛伦兹力是性质不同的两种力B．安培力和洛伦兹力，其本质都是磁场对运动电荷的作用力C．安培力是洛伦兹力的宏观表现D．安培力对通电导体能做功，洛伦兹力对运动电荷不能做功7、来自宇宙的质子流，以与地球表面垂直的方向射向赤道上空的某一点，则这些质子在进入地球周围的空间时，将( )A．竖直向下沿直线射向地面 B．相对于预定地点，稍向东偏转C．相对于预定地点，稍向西偏转 D．相对于预定地点，稍向北偏转2019-2020学年高考物理模拟试卷一、单项选择题：本题共10小题，每小题3分，共30分．在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的1．如图所示，轻弹簧的一端固定在竖直墙上，一个光滑弧形槽静止放在足够长的光滑水平面上，弧形槽底端与水平面相切，让一个物块从槽上高h处由静止开始下滑。

人教版高二物理选修3-1第三章《磁场》第五节《运动电荷在磁场中受到的力》学案

选修3-1 第三章磁场第五节运动电荷在磁场中受到的力年级：班级：学号：姓名：学习目标：1.知道什么是洛伦兹力，会用左手定则判断洛伦兹力的方向.2.掌握洛伦兹力公式的推导过程，会计算洛伦兹力的大小.3.知道电视显像管的基本构造及工作的基本原理．学习过程：【新知探究】一、洛伦兹力的方向[导学探究]如图3所示，电子由阴极向阳极运动(向右运动)过程中发生了向下偏转，试问：(1)什么力使电子向下偏转？该力的方向如何？(2)电子运动轨迹附近的磁场方向如何？电子所受洛伦兹力与磁场方向、电子运动方向存在什么关系？[知识深化]1．决定洛伦兹力方向的三个因素：电荷的正负、速度方向、磁感应强度的方向．2．洛伦兹力的方向总是与电荷运动的方向和磁场方向垂直，即洛伦兹力的方向总是垂直于运动电荷速度方向和磁场方向确定的平面．即F、B、v三个量的方向关系是：F⊥B，F⊥v，但B与v不一定垂直．3．用左手定则判定负电荷在磁场中运动所受的洛伦兹力时，应注意将四指指向负电荷运动的反方向．例1如图所示，一带负电的粒子(不计重力)进入磁场中，图中的磁场方向、速度方向及带电粒子所受的洛伦兹力方向标示正确的是()二、洛伦兹力的大小[导学探究]如图所示，磁场的磁感应强度为B.设磁场中有一段长度为L的通电导线，横截面积为S，单位体积中含有的自由电荷数为n，每个自由电荷的电荷量为q且定向运动的速率都是v .(1)导线中的电流是多少？导线在磁场中所受安培力多大？(2)长为L的导线中含有的自由电荷数为多少？每个自由电荷所受洛伦兹力多大？[知识深化]1．洛伦兹力与安培力的关系(1)安培力是导体中所有定向移动的自由电荷受到的洛伦兹力的宏观表现，而洛伦兹力是安培力的微观本质．(2)洛伦兹力对电荷不做功，但安培力却可以对导体做功．2．洛伦兹力的大小：F ＝q v B sin θ，θ为电荷运动的方向与磁感应强度方向的夹角．(1)当θ＝90°时，v ⊥B ，sin θ＝1，F ＝q v B ，即运动方向与磁场垂直时，洛伦兹力最大．(2)当v ∥B 时，θ＝0°，sin θ＝0，F ＝0，即运动方向与磁场平行时，不受洛伦兹力．例2 如图5所示，各图中的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．图5 三、带电粒子在磁场中的直线运动1．带电粒子在匀强磁场中做直线运动的两种情景(1)速度方向与磁场方向平行，不受洛伦兹力作用，可做匀速直线运动，也可在其他力作用下做变速直线运动．(2)速度方向与磁场方向不平行，且除洛伦兹力外的各力均为恒力，若轨迹为直线则必做匀速直线运动，带电粒子所受洛伦兹力也为恒力．2．速度选择器的工作原理(1)装置及要求如图，两极板间存在匀强电场和匀强磁场，二者方向互相垂直，带电粒子从左侧射入，不计粒子重力．(2)带电粒子能够沿直线匀速通过速度选择器的条件是qE ＝q v B ，即v ＝E B. (3)速度选择器的特点①v 的大小等于E 与B 的比值，即v ＝E B.可知速度选择器只对选择的粒子速度有要求，而对粒子的质量、电荷量大小及带电正、负无要求．②当v ＞E B时，粒子向F 洛方向偏转，F 电做负功，粒子的动能减小，电势能增大． ③当v ＜E B时，粒子向F 电方向偏转，F 电做正功，粒子的动能增大，电势能减小．例3 (多选)在图中虚线所示的区域存在匀强电场和匀强磁场．取坐标如图所示，一带电粒子沿x 轴正方向进入此区域，在穿过此区域的过程中运动方向始终不发生偏转，不计重力的影响，电场强度E 和磁感应强度B 的方向可能是( )A ．E 和B 都沿x 轴方向B ．E 沿y 轴正方向，B 沿z 轴正方向C ．E 沿z 轴正方向，B 沿y 轴正方向D ．E 、B 都沿z 轴方向针对训练如图8所示，水平放置的两块带电平行金属板，板间存在着方向竖直向下、场强大小为E的匀强电场和垂直于纸面的匀强磁场．假设电场、磁场只存在于两板间．一个带正电的粒子，以水平速度v0从两极板的左端正中央沿垂直于电场、磁场的方向射入极板间，恰好做匀速直线运动．不计粒子的重力及空气阻力，则()A．板间所加的匀强磁场B＝Ev0，方向垂直于纸面向里B．若粒子电荷量加倍，将会向下偏转C．若粒子从极板的右侧射入，一定沿直线运动D．若粒子带负电，其他条件不变，将向上偏转四、带电体在匀强磁场中的运动问题例4一个质量为m＝0.1 g的小滑块，带有q＝5×10－4C的电荷量，放置在倾角α＝30°的光滑绝缘斜面上，斜面固定且置于B＝0.5 T的匀强磁场中，磁场方向垂直纸面向里，如图所示，小滑块由静止开始沿斜面滑下，斜面足够长，小滑块滑至某一位置时，要离开斜面(g取10 m/s2)．求：(1)小滑块带何种电荷？(2)小滑块离开斜面时的瞬时速度多大？(3)该斜面长度至少多长？例5(多选)如图1所示，质量为m的带电绝缘小球(可视为质点)用长为l的绝缘细线悬挂于O点，在悬点O下方有匀强磁场．现把小球拉离平衡位置后从A点由静止释放，则下列说法中正确的是()A．小球从A至C和从D至C到达C点时，速度大小相等B．小球从A至C和从D至C到达C点时，细线的拉力相等C．小球从A至C和从D至C到达C点时，加速度相同D．小球从A至C和从D至C过程中，运动快慢一样【练习拓展】1. (洛伦兹力的方向)带电粒子(重力不计)穿过饱和蒸汽时，在它走过的路径上饱和蒸汽便凝成小液滴，从而显示粒子的径迹，这是云室的原理，如图11所示是云室的拍摄照片，云室中加了垂直于照片向外的匀强磁场，图中Oa、Ob、Oc、Od是从O点发出的四种粒子的径迹，下列说法中正确的是()A．四种粒子都带正电B．四种粒子都带负电C．打到a、b点的粒子带正电D．打到c、d点的粒子带正电2．(速度选择器)(多选)如图12所示为速度选择器装置，场强为E的匀强电场与磁感应强度为B的匀强磁场互相垂直．一带电荷量为＋q、质量为m的粒子(不计重力)以速度v水平向右射入，粒子恰好沿直线穿过，则下列说法正确的是()图12A．若带电粒子带电荷量为＋2q，粒子将向下偏转B．若带电粒子带电荷量为－2q，粒子仍能沿直线穿过C．若带电粒子速度为2v，粒子不与极板相碰，则从右侧射出时电势能一定增加D．若带电粒子从右侧水平射入，粒子仍能沿直线穿过3．(带电粒子在磁场中的直线运动)带电油滴以水平速度v0垂直进入磁场，恰做匀速直线运动，如图13所示，若油滴质量为m ，磁感应强度为B ，则下述说法正确的是( )图13A ．油滴必带正电荷，电荷量为mg v 0BB ．油滴必带正电荷，比荷q m ＝q v 0BC ．油滴必带负电荷，电荷量为mg v 0BD ．油滴带什么电荷都可以，只要满足q ＝mg v 0B4．(带电体在磁场中的运动)如图14所示，a 为带正电的小物块，b 是一不带电的绝缘物块(设a 、b 间无电荷转移)，a 、b 叠放于粗糙的水平地面上，地面上方有垂直于纸面向里的匀强磁场．现用水平恒力F 拉b 物块，使a 、b 一起无相对滑动地向左做加速运动，则在加速运动阶段( )图14 A ．a 对b 的压力不变B ．a 对b 的压力变大C ．a 、b 物块间的摩擦力变大D ．a 、b 物块间的摩擦力不变【归纳整理】。

人教版高中物理选修二《磁场对运动电荷的作用力》学案(1)

第一章安培力与洛伦兹力第2节磁场对运动电荷的作用力1．知道什么是洛伦兹力。

利用左手定则判断洛伦兹力的方向。

2．知道洛伦兹力大小的推理过程。

3．掌握垂直进入磁场方向的带电粒子，受到洛伦兹力大小的计算。

4．了解v和B垂直时的洛伦兹力大小及方向判断。

理解洛伦兹力对电荷不做功。

5．了解电视显像管的工作原理。

重点：利用左手定则会判断洛伦兹力的方向难点：掌握垂直进入磁场方向的带电粒子，受到洛伦兹力大小的计算一、洛伦兹力的方向［演示实验］观察磁场阴极射线在磁场中的偏转［实验现象］在没有外磁场时，电子束_________________，蹄形磁铁靠近电子射线管，发现电子束运动轨迹______________。

［结论］_______________________________________。

洛伦兹力方向的判断——左手定则：伸开__________，使大拇指和其余四指垂直且处于同一平面内，把手放入磁场中，让磁感线垂直穿入手心，若四指指向_______________的方向，那么拇指所受的方向就是________________________的方向。

二、洛伦兹力的大小1．推导过程：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为B的磁场中。

2．洛伦兹力的计算公式（1）当粒子运动方向与磁感应强度垂直时（v⊥B），F=___________（2）当粒子运动方向与磁感应强度方向成θ时（v∥B），F=____________［例题］求下图中各电荷所受洛伦兹力的大小和方向。

三、电子束的磁偏转1．显像管的工作原理（1）原理：___________________________________________。

（2）构造：___________________________________________。

高中物理运动电荷在磁场中受到的力学案新人教版

高中物理运动电荷在磁场中受到的力学案新人教版【学习目标】1、知道什么是洛伦兹力、利用左手定则判断洛伦兹力的方向、2、掌握垂直进入磁场方向的带电粒子,受到洛伦兹力大小的计算、重难点：利用左手定则判断洛伦兹力的方向【自主预习】1、洛伦兹力的方向和大小（1）、洛伦兹力：（2）、洛伦兹力方向的判断左手定则伸开手，使大拇指和其余四指且处于内，把手放入中，让磁感线穿入手心，若四指指向电荷运动的方向，那么方向就是正电荷所受洛伦兹力的方向；负电荷受力的方向与正电荷相反、洛伦兹力的方向始终与速度方向垂直，故洛伦兹力始终（做功，不做功）（3）、洛伦兹力的大小（a）当粒子运动方向与磁感应强度平行时（v//B） F = （b）当粒子运动方向与磁感应强度垂直时（v┴B） F = （c）当粒子运动方向与磁感应强度方向成θ时 F =2、显像管的工作理（1）原理：（2）构造：由、、等组成【典型例题】一、洛伦兹力的方向判断【例1】来自宇宙的质子流，以与地球表面垂直的方向射向赤道上空的某一点，则这些质子在进入地球周围的空间时，将( )A、竖直向下沿直线射向地面B、相对于预定地点，稍向东偏转C、相对于预定地点，稍向西偏转D、相对于预定地点，稍向北偏转二、洛伦兹力与静电力【例2】如图3－5－4所示，在真空中匀强电场的方向竖直向下，匀强磁场的方向垂直纸面向里，三个油滴a、b、c带有等量同种电荷，其中a静止，b向右做匀速运动，c向左做匀速运动、比较它们的重力Ga、Gb、Gc的关系，正确的是()A、Ga最大B、Gb最大C、Gc最大D、Gc最小三、洛伦兹力的考查【例3】如图1所示，下端封闭、上端开口、内壁光滑的细玻璃管竖直放置，管底有一带电的小球，整个装置水平匀速向右运动，垂直于磁场方向进入方向水平的匀强磁场，由于外力的作用，玻璃管在磁场中的速度保持不变，最终小球从上端口飞出，则( )A、小球带正电荷B、小球从进入磁场到飞出端口前的过程中小球做类平抛运动C、小球从进入磁场到飞出端口前的过程中洛伦兹力对小球做正功D、小球从进入磁场到飞出端口前的过程中管壁的弹力对小球做正功【例4】质量为m，带电荷量为q的微粒，以速度v与水平方向成45。

1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。

§3.5运动电荷在磁场中受到的力
【知识概要】
1．磁场对运动电荷的作用力叫_______________，洛伦兹力的方向有___________判定。

洛伦兹力的方向既垂直_____________，又垂直_____________。

即垂直于磁场方向和速度方向所确定的_______，安培力是 ____ 的宏观体现。

2．洛伦兹力的大小：①B ∥v ，f= __ ；②B ⊥v, f= ；③B 与v 成θ角时，f= 。

洛伦兹力的大小范围：_____________________。

【课堂例题】
【例1】画出下
图中所示的带
电粒子刚进入
磁场时所受的
洛伦兹力的方向。

【例2】( )如图所示，在电子射线管上方平行放置
一通电长直导线，则电子射线将:
A ．向上偏
B ．向下偏
C ．向纸内偏
D ．向纸外偏
【例3】（）关于带电粒子所受洛伦兹力F 和磁感应强度B 及粒子速度v 三者之间的关系，下列说法中正确的是：
A. F 、B 、v 三者必定两两垂直
B. F 必定垂直于B 、v ，但B 不一定垂直于v
C. B 必定垂直于F 、v ，但F 不一定垂直于v
D. v 必定垂直于F 、B ，但F 不一定垂直于B
【例4】（）如图所示，匀强磁场方向水平向里，匀强电场方向竖直向下，有一正离子恰能沿直线从左向右水平飞越此区域。

则：
A.若电子从右向左飞入，电子也沿直线运动
B.若电子从右向左飞入，电子将向上偏转
C.若电子从右向左飞入，电子将向下偏转
D.若电子从左向右飞入，电子也沿直线运动
【例5】质量为0.1g 的小物块带有5×10-4C 的电荷,放在倾角为300且足够长的光滑绝缘的斜面上，
整个装置放在磁感应强度为0.5T 的匀强磁场中如图所示，物块由静止下滑，滑到某个位置时离开斜面。

求: ⑴物块带何种电荷 ⑵物块刚离开斜面时的速度多大 ⑶物块从静止到刚离开斜面的过程中做什么运动,斜面至少多长
【巩固练习】
（）1. 一个电子穿过某一空间而未发生偏转（若不计重力影响），则：
· · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · B
A ．此空间一定不存在磁场
B ．此空间可能有方向与电子速度平行的磁场
C ．此空间可能有磁场，方向与电子速度垂直
D ．此空间可能有电场和磁场
( )2.如图所示，带电粒子所受洛伦兹力方向垂直纸面向外的是:
（）3.有关电荷所受电场力和洛伦兹力的说法中，正确的是：
A ．电荷在磁场中一定受磁场力的作用
B ．电荷在电场中一定受电场力的作用
C ．电荷受电场力的方向与该处的电场方向一致
D ．电荷若受磁场力，则受力方向与该处的磁场方向垂直
（）4. 带电荷量为+q 的粒子在匀强磁场中运动,下面说法中正确的是：
A ．只要速度大小相同,所受洛伦兹力就相同
B ．如果把+q 改为-q ，且速度反向、大小不变,则洛伦兹力不变
C ．洛伦兹力方向一定与电荷速度方向垂直,磁场方向一定与电荷运动方向垂直
D ．粒子若只受到洛伦兹力的作用，不可能做匀速直线运动
5．在用阴极射线管研究磁场对运动电荷作用的实验中，将阴极射线
管的A 、B 两极连在高压直流电源的正负两极上．从A 极发射出电子，
当将一蹄形磁铁放置于阴极射线管两侧，显示出电子束的径迹如图
所示，则阴极射线管的A 极应接在电源的极上(选填“正”或“负”)；蹄形磁铁的C 端为极(选填“N”或“S”)
6.如图所示，匀强电场方向水平向右，匀强磁场方向垂直于纸面向里，一质量为m ，带电量为q 的微粒以速度v 与磁场方向垂直，与电场成45°角射入复合场中，恰能做匀速直线运动，求：电场强度E 的大小，磁感应强度B 的大小.
7．如图所示，长L 的丝线的一端固定，另一端拴一带正电的小球，小球质量为m ，带电量为q ，使丝线与竖直方向成θ角由静止释放小球，小球运动的空间有方向垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B 。

求：小球每次运动到最低点时，线的拉力。

高二物理上学期 磁场 运动电荷在磁场中受到的力学案 新人教版