2020-2021年高二物理 洛伦兹力导学案
高二物理学案 洛伦兹力
高二物理学案27洛伦兹力【学习目标】1、知道什么是洛伦兹力，能计算洛伦兹力的大小，2、会用左手定则判断洛伦兹力的方向。
3、知道洛伦兹力与安培力的联系，能从安培力的计算公式推导出洛伦兹力的计算公式。
【问题导引】1、观察阴极射线的运动：问题1：阴极射线是什么？问题2：阴极射线垂直进入磁场中径迹会发生什么变化？由此你能得到什么结论？2.阅读教材能从安培力公式推导出洛伦兹力公式（建立模型）（1）电流的微观表达式I ＝nvSq（2）如图所示，电荷定向运动时所受洛伦兹力的矢量和，在宏观上表现为导线所受的安培力。
按照这个思路请你尝试由安培力的表达式推导出洛伦兹力的表达式。
（3）知道安培力与洛伦兹力的联系与区别（4）会用左手定则判断洛伦兹力的方向讨论：当负电的高能粒子垂直射向赤道时，粒子向什么方向偏转？【知识要点】一、洛伦兹力1、定义：磁场对 的作用力叫做洛伦兹力2、公式：当v ⊥B 时， ，f= ；当v ∥B 时，f=当V=0时，f=0，故磁场只对 电荷有力的作用3、方向判断：定则：伸开 ，拇指与四指 ，且处于同一平面内，让 垂直穿过手心，四指指向 运动的方向，则大拇指所指的方向就是洛伦兹力的方向。
（温馨提示：负电荷应指向运动的反方向）洛伦兹力的方向垂直于B 、V 决定的平面4、做功：洛伦兹力与速度方向始终 ，故洛伦兹力不做功（任何情况）二、洛伦兹力与安培力的关系安培力是洛伦兹力的宏观表现，洛伦兹力是安培力的微观解释由安培力公式推导洛仑兹力公式（详见教材）三、带电粒子在磁场中运动（不计其它作用）（1）若v//B ，带电粒子以速度v 做 运动（此情况下洛伦兹力f=0）（2）若v ⊥B ，带电粒子在垂直于磁感线的平面内以入射速度v 做 运动。
向心力由 提供，动力学方程： =ILB F =qvB f =两个基本公式（1）轨道半径公式： （2）周期公式：讨论：试比较电荷在电场中受到的电场力与电荷在磁场中受到的洛伦兹力有什么不同？课中案例1.如图所示，各带电粒子均以速度v 射入匀强磁场，其中图C 中v 的方向垂直纸面向里，图D 中v 的方向垂直纸面向外，试分别指出各带电粒子所受洛仑兹力的方向。
3.5洛伦兹力--选修3-1导学案
丹凤中学2019届物理学科 导学案总计： 900 编写人：刘欢欢 审核人：王高阳 N0：2019wlx3-1—024班级： 小组： 姓名： 第二章第六节 勤于学习，乐于探究§3.5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，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.一、知识与技能[自主预习]1.磁场对电流有作用力，这个力叫安培力，安培力的大小与哪些因素有关？写出安培力的表达式。
2.安培力的方向怎样判断？左手定则的内容？安培力的方向与电流、磁场的方向有什么关系？3.在第二章我们曾经学过电流，电流的大小是怎样定义的？ 电流的流向与电荷的运动方向有怎样的关系二、思维探究与创新[问题探究]探究一：磁场对运动电荷是否有力的作用？1.阴极射线是一束高速运动的（“质子”、“电子”）流。
课文中实验发现阴极射线在磁场中发生偏转说明 。
我们把这个力叫 。
2.洛伦兹力的定义：3.磁场对电流有安培力，而电流是电荷定向移动形成的，故磁场对运动电荷有作用力。
大量电荷洛仑兹力集中表现成宏观的安培力。
探究二：洛伦兹的方向？总结左手定则判断洛仑兹力方法：探究三：洛伦兹的大小推导：1.如图1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 ，单位体积内含有的自由电荷数为n .每个电荷的电荷量为q ，且定向移动速率均为v .则导线中的电流I ＝导线在磁场中所受安培力F 安＝BIL ＝nq v SLB 导线中自由电荷数N ＝ 每个自由电荷所受洛伦兹力F ＝2.f=qvB 的适用条件如何？3．洛伦兹力公式：(1)当v ⊥B 时，F ＝(2)当v ∥B 时，F ＝. (3)当v 与B 成θ角时，F ＝三、 技能应用与拓展[当堂检测]1．在以下几幅图中，对洛伦兹力的方向判断不宏微丹凤中学2019届物理学科 导学案总计：900 编写人：刘欢欢 审核人：王高阳 N0：2019wlx3-1—024班级： 小组： 姓名： 第二章第六节 勤于学习，乐于探究正确的是( )2．一束混合粒子流从一发射源射出后，进入如图1所示的磁场，分离为1、2、3三束粒子流，则下列选项不正确的是 ( ) A ．1带正电 B ．1带负电 C ．2不带电 D ．3带负电 3．(多选)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 ．此空间可能有磁场，方向与电子速度方向平行C ．此空间可能有磁场，方向与电子速度方向垂直D ．此空间可能有正交的磁场和电场，它们的方向均与电子速度方向垂直4．如图所示，一束电子流沿管的轴线进入螺线管，忽略重力，电子在管内的运动应该是( )A ．当从a 端通入电流时，电子做匀加速直线运动B ．当从b 端通入电流时，电子做匀加速直线运动C ．不管从哪端通入电流，电子都做匀速直线运动D ．不管从哪端通入电流，电子都做匀速圆周运动5.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 ．粒子只受到洛伦兹力的作用，不可能做匀速直线运动6．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 你的收获与疑惑教师评价。
1.2 洛伦兹力 导学案-2021-2022学年高二下学期物理鲁科版（2019）选择性必修第二册
莆田第十五中学高二物理导学案第2节洛伦兹力［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。
知识点一：洛伦兹力1．定义：磁场对的作用力称为洛伦兹力。
2．洛伦兹力与安培力的关系：通电导线在磁场中受到的安培力，可视为大量运动电荷受到洛伦兹力的3．洛伦兹力的方向。
（1）判断方法：左手定则。
（2）左手定则：伸出左手，拇指与其余四指，且都与手掌处于同一平面内，让磁感线垂直穿过手心，四指指向运动的方向，那么所指的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受力的方向。
（3）洛伦兹力方向的特点：f B，f v，即f垂直于B和v所决定的平面。
【探究导学】仔细观察图片，思考后回答下列问题。
（甲）（乙）（1）如图（甲），若不加磁铁，沿直线运动的阴极射线相当于什么？（2）图（乙）中阴极射线的轨迹说明了什么？（图中射线向下弯曲）（3）请猜测运动电荷受到的磁场力方向由什么决定？［学习目标2］了解洛伦兹力公式的推导过程，会用公式分析求解洛伦兹力。
4．洛伦兹力的大小。
（1）当v与B成0角时：f＝（2）当v B时：f＝。
（3）当v／／B时：f＝【探究导学】如图所示，直导线长为L，处在匀强磁场B中，电流为I，单位体积内的自由电荷数为n，截面积为S，每个电荷的电荷量均为q，定向运动速度为u。
（1）这段通电导线所受的安培力是多大？（2）此段导线的自由电荷个数是多少？（3）每个自由电荷受到的洛伦兹力又是多大？［学习目标3］掌握带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的半径公式和周期公式及应用。
知识点二带电粒子在匀强磁场中的运动1．洛伦兹力特点。
（1）洛伦兹力总是与粒子的速度方向只改变粒子速度的，不改变粒子速度的。
（2）由于粒子速度的不变，粒子在匀强磁场中所受洛伦兹力的大小，洛伦兹力对粒子起到了的作用。
2．运动规律：垂直射入匀强磁场的带电粒子，在洛伦兹力作用下做 运动。
【探究导学】利用如图所示洛伦兹力演示仪观察带电粒子在匀强磁场中的运动实验（甲） （乙）（1）不加磁场时，电子束运动轨迹是什么样？垂直电子束运动方向加上匀强磁场，电子束做什么运动？（2）保持电子束的速度不变，增大磁感应强度或保持磁感应强度不变，增大电子束的速度，分别看到什么现象？知识点三 带电粒子做圆周运动的半径和周期粒子所受到的洛伦兹力提供了它做匀速圆周运动的向心力，有 qvB ＝，且T=。
洛伦兹力的应用导学案1
四川省都江堰中学高中物理导学案选修3-1 第三章第5节洛伦兹力的应用一、学习目标【物理观念】1、会判断洛伦兹力的方向并计算洛伦兹力的大小；2、了解电子束的磁偏转原理以及在科学技术中的应用。
了解电视机显像管和质谱仪的工作原理。
【科学思维】1、知道利用磁场控制带电粒子的偏转；2、了解电视机显像管、速度选择器、质谱仪的基本结构和工作原理。
【科学探究】1、以问题设置引导学生思考，感受运用物理学原理解决实际问题的方法；2、通过在电视机显像管、速度选择器、质谱仪等背景下研究带电粒子在场中的运动，强化电场加速、磁场偏转的意义及相关仪器的设计思路。
【科学态度与责任】1、创设问题情境，引导学生学习科学家在科学探究中所体现出的科学精神和态度；2、通过实例分析，体会物理知识的应用价值。
二、学习重、难点1、利用磁场控制带电粒子运动和质谱仪的基本结构、工作原理是本节的重点。
2、质谱仪工作原理的探究过程是本节课的重点，也是难点。
应用一、利用磁场控制带电粒子的运动匀强磁场，磁感应强度大小为B，该圆形的半径为r，一个初速度大小为v0的带电粒子（m，q，不计重力），沿PO方向由P点射入磁场，从Q点射出磁场，试分析带电粒子在磁场中的偏转角度与哪些因素有关？【归纳总结】【应用体现】电视机显像管显像管的基本结构：电子枪——产生高能电子束；通电线圈——提供磁场，使电子束发生偏转；应用二、质谱仪：测定带电粒子荷质比的仪器【问题探究一】如何测定带电粒子的荷质比？【问题探究二】如何使带电粒子获得速度？【问题探究三】如何测微观带电粒子的运动速度？【讨论交流】问题1:将带电粒子（质量m，电量q，重力不计）以速度v垂直打入如图所示的匀强电场中，试分析粒子的运动情况？问题2:将带电粒子（质量m，电量q，重力不计）以速度v垂直打入如图所示的匀强磁场中，试分析粒子的运动情况？问题3:将带电粒子（质量m，电量q，重力不计）以速度v垂直打入如图所示的复合场中，试分析粒子的运动情况？问题4:1.粒子速度为多少时可沿虚线通过狭缝？①若速度小于这一速度，带电粒子向方向偏转？②若速度大于这一速度，带电粒子向方向偏转？2.其他条件不变，把粒子改为负电荷，能通过吗？【归纳总结】（1）只选择，不选择；（2）其中E、B的方向不仅互相垂直，且还有确定的关系。
洛伦兹力--导学案
第五节运动电荷在磁场中受到的力
【复习回顾】
一、什么是安培力？
二、安培力的表达式：F=__________
三、安培力的方向的判定法则
四、形成电流的原因？它的微观表达式是什么？
【新课探究】
一、探究1：磁场对运动电荷是否有作用力？
探究结论：
二、探究2：洛伦兹力的方向与哪些因素有关？怎样判定洛伦兹力的方向？
实验记录表
探究结论：
三、探究3：洛伦兹力的大小与哪些因素有关？
1.实验定性探究
探究结论：
2.理论定量探究
有一端长为L的通电导线，横截面积为S，单位体积内的自由电荷数为n，每个自由电荷的电量为q，定向运动的平均速率为v，把这段导线垂直地放入磁感应强度为B的匀强磁场中，求：每个自由电荷受到的洛仑兹力f的大小?
（1）写出这段导线中的电流I的微观表达式（用n、q、S、v表示）
（2）写出这段导线所受到的安培力F的表达式
（3）这段导线中运动电荷的总数N为多少？
（4）导线中所有定向运动自由电荷所受洛伦兹力f总体效应表现为导线所
受到的安培力F，写出f的表达式（用q、v 、B表示）
四、洛伦兹力在生活中的运用。
【随堂检测】
1.判断带电粒子刚进入磁场时所受的洛仑兹力的方向。
2.电子的速率v-
3.0×106m/s，沿着与磁场垂直的方向射入B=0.10T的匀强磁场中，它受到的洛伦兹力是多大？
【课后思考】
1.f=qvB sinθ的速度v是相对于什么参考系的？
2.安培力可对磁场中通电导线是做功，既然洛伦兹力是安培力的微观本质，那么洛伦兹力对运动电荷也做功吗？。
高中物理-第三章第五节洛伦兹力应用导学案
第三章磁场第五节洛仑兹力的应用导学案【课程目标】1．知道利用磁场控制带电粒子的偏转。
2．理解质谱仪的工作原理。
3．理解回旋加速器的工作原理。
【学习目标】1．知道利用磁场控制带电粒子的偏转。
理解质谱仪的工作原理。
理解回旋加速器的工作原理2、能应用所学知识解决电场、磁场和重力场的简单综合问题，如速度选择器、磁流体发电机、电磁流量计等3.激情投入，领会科学探究中严谨、务实、友好合作的精神和态度课前预习案1．带电粒子在匀强磁场中的运动(1)带电粒子的运动方向与磁场方向平行：做 运动。
(2)带电粒子的运动方向与磁场方向垂直：粒子做 运动且运动的轨迹平面与磁场方向 。
轨道半径公式： 周期公式： 。
(3)带电粒子的运动方向与磁场方向成θ角：粒子在垂直于磁场方向做 运动，在平行磁场方向做 运动。
叠加后粒子作等距螺旋线运动。
2．（1）带电粒子的___________与___________之比，叫做比荷(荷质比),____________通过巧妙的实验测量了阴极射线粒子的荷质比，发现了__________（2）质谱仪是一种十分精密的仪器，是测量带电粒子的 和分析 的重要工具。
质谱仪的发明者__________。
（3）构造如图所示，主要由离子源(S 1上方，图中未画出)、加速电场(狭缝S 1与S 2之间的电场)、速度选择器(S 2与S 3之间的装置)、偏转磁场B 2和照相底片等组成。
4．工作原理(1)速度选择器的工作原理：速度选择器是由P 1和P 2两平行金属板产生的场强为E 的匀强电场及与电场方向垂直、磁感应强度为B 1的匀强磁场区域组成，通过速度选择器的粒子满足：q v B 1＝qE 即v ＝E B 1。
(2)质谱仪的工作原理：速度为v ＝E B 1的带电粒子通过狭缝S 3垂直进入磁感应强度为B 2的匀强磁场区域，在洛伦兹力的作用下做半个圆周运动后打在底片上并被接收，形成一个细条纹，测出条纹到狭缝S 3的距离L ，就得出了粒子做圆周运动的半径R ＝L 2，再由R ＝m v qB 2以及v 和B 2即可得出粒子的比荷q m ＝2E B 1B 2L 。
《洛伦兹力的应用》导学案1.docx
《洛伦兹力的应用》导学案学习目标：1、利用磁场控制带电粒子的运动.2、质谱仪的原理.3、冋旋加速器的原理.学习重点：1、质谱仪的原理.2、回旋加速器的原理.学习难点：1、质谱仪的原理.2、冋旋加速器的原理.自主学习：1、和确定安培力的方向一样，确定洛伦兹力的方向也可以用左手定则.由于电流方向规定为_定向移动的方向，所以用左手定则判断洛伦兹力方向时，四指应该指向运动的方向.磁场可以和电荷的运动速度方向不垂直，但洛伦兹力一定既垂直于电荷的速度方向，又垂直于磁感应强度方向，即垂直于速度方向和磁感应强度方向所构成的02、计算洛伦兹力的公式：如果电荷的运动方向与磁场方向在一条直线上，电荷将__________ 磁场的作用力；当电荷的运动方向与磁场方向垂直吋，电荷受到的磁场力最大等于___________ 。
合作探究一、利用磁场控制带电粒子的运动:1、运动情况分析:2、如何计算带电粒子的偏转角：课本P993、电视显像管中电子的偏转:二、质谱仪：1、什么是质谱仪？2、讨论交流：课本％3、工作原理：三、回旋加速器：1、什么是回旋加速器?2、工作原理:L 15^11如图为质谱仪原理示意图，电荷里为彳、质里为加的带正电的粒子从静止开始经过电势差为U 的加速电场后进入粒子速度选择器。
迭择器中存在相互垂直的匀强电场和匀 强磯场，匀强电场的场强为£、方向水平向右。
已知带电粒子能够沿直线穿过速度选择器， 从G 点垂直进入偏转磁场，该偏转臓场是一个以直线3Q 为边界、方向垂直纸面向外 的匀强磁场。
带电粒子经偏转磁场后，最终到达照相底片的E 点。
可测里出G 、H 间的距 离为“带电粒子的重力可忽略不计。
求：（1）粒子从加速电场射出时速度卩的大小。
（2） 粒子速度选择器中匀强磁场的磁感应强度3的大小和方向。
（3） 偏转磁场的磁感应强度§的大小。
【冊腿2】一束混合的离子束，先径直穿过正交匀强电、磁场，再进入一个犠场区域后分裂 成几束，如图所示，若粒子的重力不计，这分裂是因为（）图 17-5人・帯电性质不同，有正离又有负离子C ・速度不同当堂检测：1. 一个电子穿过某一空间而未发生偏转，贝9（）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B ・质里和电里的比值不同 D ・以上答案均不正确■2.一束带电粒子沿水平方向飞过静止的小磁针的正上方，小磁针也是水平放置，这时小磁3. 电子以速度v°垂直进入磁感应强度为B 的匀强磁场中，贝％课后练习:1.有关电荷所受电场力和洛伦兹力的说法中，正确的 ）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 2.如果运动电荷在磁场中运动时除磁场力作用外不受其他任何力作用，可能是（ ）A.匀速圆周运动B.匀变速直线运动C.变加速曲线运动D.匀变速曲线运动3. 电子束以一定的初速度沿轴线进入螺线管内，螺线管屮通以方向随 时间而周期性变化的电流，如图所示，则电子束在螺线管屮做（ ）A.匀速直线运动B.匀速圆周运动C.加速减速交替的运动D.来回振动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，则洛伦兹力的大小不变C.洛伦兹力方向i 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A. 由北向南E 行的正离子束 B . rh 南向北飞行的正离子束c.由北向南E 行的负离子束0.由南向北飞行的负离子束A. 磁场对电子的作用力始终不做功B. 磁场対电子的作用力始终不变C. 电子的动能始终不变D. 电子的动暈始终不变4.如图所示, 带电粒子所受洛伦兹力方向垂克纸面向外的是（则它在磁场屮的运动I:IIe~~► v第5题D.粒子只受到洛伦兹力的作用.不可能做匀速直线运动5.如图，是电视机的像管的结构示意图，荧光屏平而位于坐标平fflxoy, y轴是显像管的纵轴线，位于显像管尾部的灯丝被电流加热后会有电子逸出，这些电子在加速电压的作用下以很高的速度沿y轴向十y方向射出.构成了显像管的“电子枪”。
洛伦兹力专题
高二物理选修3-1导学练案《磁场》时间：学习小组_____ 组内编号____ 组内评价_____ 老师评价_________ 编制:刘涛审核：_______ 包科领导：_________高二物理选修3-1导学案第三章《洛伦兹力专题》学生姓名：___________【学习目标】1.知道洛伦兹力不做功，它只改变带电粒子的速度方向，不改变其速度的大小2.会分析带电物体在磁场中运动受力的动态变化问题3.掌握带电粒子在复合场中运动的规律4.洛伦兹力与现代科技【教学重点与难点】1.分析带电物体在磁场中运动受力的动态变化问题2.带电粒子在复合场中运动的规律【自主学习】类型一：在洛伦兹力作用下带电体受力情况的动态分析在洛伦兹力的计算式F=qυB中，当带电体在磁场中的速度υ变化时，洛伦兹力的大小随之改变这样，带电体在运动过程中的受力情况是动态变化的。
带电粒子在复合场中运动时，其运动状态是由粒子所受电场力，洛伦兹力和重力的共同作用来决定的，对于有轨道约束的运动，还要讨论弹力、摩擦力对运动的影响。
【例1】(2010·台州高二检测)质量为0.1 g的小物块，带有5×10-4C的电荷量，放在倾角为30°的绝缘光滑斜面上，整个斜面置于0.5 T的匀强磁场中，磁场方向如图所示，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，g=10 m/s2)问：(1)物块带电性质？(2)物块离开斜面时的速度为多少？(3)物块在斜面上滑行的最大距离是多少？【变式训练1】如图所示，足够长的绝缘斜面与水平面间的夹角为α(sinα=0.6)，放在水平方向的匀强磁场和匀强电场中，电场强度E=50 V/m，方向水平向左，磁场方向垂直于纸面向外.一个带电量q=+4.0×10-2C，质量m=0.40 kg的光滑小球以初速度υ0=20 m/s从斜面底端A冲上斜面，经过3 s后离开斜面，求磁场的磁感应强度.(取g=10 m/s2) 类型二：带电粒子在复合场中运动复合场：是指电场、磁场和重力场并存，或者其中两种场并存，或分区域存在一、复合场的分类：1、非叠加场：即电场与磁场有明显的界线，带电粒子分别在两个区域内做两种不同的运动，即分段运动，该类问题运动过程较为多，但对于每一段运动又较为清晰易辨，往往这类问题的关键在于分段运动的连接点时的速度，具有承上启下的作用．2、叠加场：即在同一区域内同时有电场和磁场二、带电粒子在复合场电运动的基本分析1.当带电粒子在复合场中所受的合外力为0时，粒子将________或做____________．2.当带电粒子所受的合外力与运动方向在同一条直线上时，粒子将做__________运动．3.当带电粒子所受的合外力充当向心力时，粒子将做___________运动．4.当带电粒子所受的合外力的大小、方向均是不断变化的时，粒子将做变加速运动，这类问题一般只能用能量关系处理．三、电场力和洛仑兹力的比较1.在电场中的电荷，不管其运动与否，均受到电场力的作用；而磁场仅仅对_____的电荷有洛仑兹力的作用．2.电场力的大小F＝_______，与电荷的运动的速度无关；而洛仑兹力的大小f=__________,与电荷运动的_________大小和方向均有关．3.电场力的方向与电场的方向或相同、或相反；而洛仑兹力的方向始终既和磁场_________，又和速度方向_______．4.电场力既可以改变电荷运动的________，也可以改变电荷运动的__________，而洛仑兹力只能改变电荷运动的速度_________，不能改变速度_________5.电场力_______(能、不能)对电荷做功，能改变电荷的动能；洛仑兹力_______(能、不能)对电荷做功，不能改变电荷的动能．6.匀强电场中,粒子只在电场力的作用下，运动电荷的偏转轨迹为_________；匀强磁场中,粒子在洛仑兹力的作用下，垂直于磁场方向运动的电荷的偏转轨迹为________．四、对于重力的考虑重力考虑与否分两种情况．（1)对于微观粒子，如电子、质子、离子等一般不做特殊交待就可以不计其重力，因为重力一般情况下与电场力或磁场力相比太小，可以忽略；（2）而对于一些宏观物体，如带电小球、液滴、金属块等不做特殊交待时就应当考虑其重力．（一）带电粒子在非叠加场中运动【例1】如图16－85所示，在x轴上方有水平向左的匀强电场，电场强度为E，在x轴下方有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B．正离子从M点垂直磁场方向，以速度v射入磁场区域，从N点以垂直于x 轴的方向进入电场区域，然后到达y轴上P点，若OP＝ON，则入射速度应多大？若正离子在磁场中运动时间为t1，在电场中运动时间为t2，则t1∶t2多大？【变式训练1】如图所示的装置，左半部为速度选择器，右半部为匀强的偏转电场.一束同位素离子流从狭缝S1射入速度选择器，能够沿直线通过速度选择器并从狭缝S2射出的离子，又沿着与电场垂直的方向，立即进入场强大小为E的偏转电场，最后打在照相底片D上.已知同位素离子的电荷量为q (q＞0)，速度选择器内部存在着相互垂直的场强大小为E0的匀强电场和磁感应强度大小为B0的匀强磁场，照相底片D与狭缝S1、S2连线平行且距离为L，忽略重力的影响.(1)求从狭缝S2射出的离子速度v0的大小；(2)若打在照相底片上的离子在偏转电场中沿速度v0方向飞行的距离为x，求出x与离子质量m之间的关系式(用E0、B0、E、q、m、L 表示).【变式训练2】(2009·全国高考)如图,在宽度分别为l1和l2的两个相邻的条形区域中分别有匀强磁场和匀强电场，磁场方向垂直于纸面向里，电场方向与电、磁场分界线平行向右.一带正电荷的粒子以速率v从磁场区域上边界的P点斜射入磁场，然后以垂直于电、磁场分界线的方向进入电场，最后从电场边界上的Q点射出.已知PQ垂直于电场方向，粒子轨迹与电、磁场分界线的交点到PQ的距离为d.不计重力，求电场强度与磁感应强度大小之比，以及粒子在磁场与电场中运动时间之比.（二）带电粒子在叠加场中运动【典例2】(2010·太原高二检测)如图所示，质量为m，带电量为+q的微粒以速度v与水平方向成45°进入匀强电场和匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里.若微粒在电场、磁场、重力场作用下做匀速直线运动，则电场强度E=__________，磁感应强度B=__________，当微粒到达图中A点时，突然将电场方向变为竖直向上，此后微粒将做_________运动. 【变式训练3】(2009·福建高考)图为可测定比荷的某装置的简化示意图，在第一象限区域内有垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小B=2.0×10-3 T，在x轴上距坐标原点L=0.50 m的P处为粒子的入射口，在y轴上安放接收器.现将一带正电荷的粒子以v=3.5×104m/s的速率从P处射入磁场，若粒子在y轴上距坐标原点L=0.50 m的M处被观测到，且运动轨迹半径恰好最小，设带电粒子的质量为m、电量为q，不计其重力.(1)求上述粒子的比荷(2)如果在上述粒子运动过程中的某个时刻，在第一象限内再加一个匀强电场,就可以使其沿y轴正方向做匀速直线运动，求该匀强电场的场强大小和方向，并求出从粒子射入磁场开始计时经过多长时间加这个匀强电场.【针对训练】1.如图所示，空间存在着由匀强磁场B和匀强电场E组成的正交电磁场，电场方向水平向左，磁场方向垂直纸面向里.有一带负电荷的小球P，从正交电磁场上方的某处自由落下，那么带电小球在通过正交电磁场时( )A．一定做曲线运动 B．不可能做曲线运动C．可能做匀速直线运动 D．可能做匀加速直线运动2.如图所示，一带正电的粒子以速度v0垂直飞入，B、E、v0三者方向如图所示.已知粒子在运动过程中所受的重力恰与电场力平衡，则带电粒子在运动过程中( )A．机械能守恒B．动能守恒C．动能与电势能总和始终不变D．电势能与机械能总和守恒3．如图11-3-1所示，两平行金属板中有相互垂直的匀强电场和匀强磁场，带正电的粒子（不计粒子的重力）从两板中央垂直电场、磁场入射．它在金属板间运动的轨迹为水平直线，如图中虚线所示．若使粒子飞越金属板间的过程中向上板偏移，则可以采取下列的正确措施为（）A．使入射速度增大B．使粒子电量增大C．使电场强度增大D．使磁感应强度增大4.设空间存在竖直向下的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场如图11-3-5所示，已知一离子在电场力和洛仑兹力的作用下，从静止开始自A点沿曲线ACB运动，到达B点时速度为零，C点是运动的最低点，忽略重力，以下说法正确的是：（）A．这离子必带正电荷B．A点和B点位于同一高度C．离子在C点时速度最大D．离子到达B点时，将沿原曲线返回A点×××××××××v0 BE图11-3-1+ + + + +- - - -⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯CA B图11-3-5高二物理选修3-1导学练案《磁场》 时间： 学习小组_____ 组内编号____ 组内评价_____ 老师评价_________ 编制:刘涛 审核：_______ 包科领导：_________5.如图11-3-6所示，在一根一端封闭、内壁光滑的直管MN 内有一个带正电的小球，空间中充满竖直向下的匀强磁场．开始时，直管水平放置，且小球位于管的封闭端M 处．现使直管沿水平方向向右匀速运动，经一段时间后小球到达管的开口端N 处．在小球从M 到N 的过程中，下述错误的是（ ） A. 磁场力对小球不做功 B ．直管对小球做了正功 C.磁场力的方向一直沿MN 方向 D ．小球的运动轨迹是一曲线 题号 12345答案6.如图11-3-8所示，在互相垂直的水平方向的匀强电场（E 已知）和匀强磁场（B 已知）中，有一固定的竖直绝缘杆，杆上套一个质量为m 、电量为q 的小球，它们之间的摩擦因数为μ，现由静止释放小球，分析小球运动的加速度和速度的变化情况，并求出最大加速度和最大速度max v （mg ＞qE ）7.如图所示，绝缘小车A 的质量M =2kg ，置于光滑水平面上，初速度为v 0=15m/s ，带正电荷q =0.2C 的可视为质点的物体B ，质量m =1kg ，轻放在小车A 的右端，在A 、B 所在的空间存在着匀强磁场，方向垂直纸面向里，磁感应强度B =0.5T ，物体与小车之间有摩擦力作用，设小车足够长，小车表面是绝缘的，(g =10m/s 2) 求:(1)B 物体的最大速度与小车A 的最小速度； (2)在此过程中系统增加的内能。
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2019-2020年高二物理洛伦兹力导学案
教学目标
知道什么是洛伦兹力。
知道影响洛伦兹力方向的因素。
会用左手定则判断带电粒子在磁场中受到洛伦兹力的方向。
了解电子束的磁偏转原理及其在技术中的应用。
【知识回顾】
判断下列图中安培力的方向
若已知上图中：B=4.0×10-2 T，导线长L=10 cm，I=1 A。
求：通电导线所受的安培力大小？认识洛伦兹力
洛伦兹力的定义
安培力与洛伦兹力的关系
洛伦兹力的方向
判断下列图中洛伦兹力的方向
【变式训练】.试判断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。
宏观微观
【思考】如果带电粒子射入匀强磁场时，初速度跟磁场方向垂直（如图所示），粒子在洛仑兹力的作用下将做什么运动
结论
【当堂检测】
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.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，一定受到洛仑兹力的作用
B.运动电荷在某处不受洛仑兹力，则该处的磁感应强度一定为零
C.电荷受到洛仑兹力，该电荷相对磁场一定是静止的
D.电荷受到洛仑兹力，该电荷相对磁场一定是运动的
20．一个不计重力的带正电荷的粒子，沿图中箭头所示方向进入磁场，磁场方向垂直于纸面向里，则粒子的运动轨迹
A．可能为圆弧
B．可能为直线
C．可能为圆弧
D．、、都有可能
21．汤姆孙通过对阴极射线的研究发现了电子。
如图所示，把电子射线管（阴极
射线管）放在蹄形磁铁的两极之间，可以观察到电子束偏转的方向是
A．向上B．向下
C．向左D．向右
21、如图所示，虚线区域内存在匀强磁场，当一个带正电的粒子（重力不计）沿
箭头方向穿过该区域时，运动轨迹如图中的实线所示，则该区域内的磁场方向可
能是（）
A、平行纸面向右
B、平行纸面向下
C、垂直纸面向里
D、垂直纸面向外。