【物理】3.5《磁场对运动电荷的作用力》学案导学(新人教版选修3-1)
【精品】高中物理(人教版)选修3-1 优秀教案--3.5《磁场对运动电荷的作用力》
【精品】高中物理（人教版）选修3-1 优秀教案--3.5《磁场对运动电荷的作用力》重点：带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的半径和周期公式，并能用来分析有关问题.难点：1.粒子在洛伦兹力作用下做匀速圆周运动.四、学情分析本节是安培力的延续，又是后面学习带电体在磁场中运动的基础，还是力学分析中重要的一部分。
学好本节，对以后力学综合中涉及洛伦兹力的分析，对利用功能关系解力学问题，有很大的帮助。
五、教学方法实验观察法、逻辑推理法、讲解法六、课前准备1、学生的准备：认真预习课本及学案内容2、教师的准备：多媒体课件制作，课前预习学案，课内探究学案，课后延伸拓展学案演示实验七、课时安排：1课时八、教学过程（一）预习检查、总结疑惑（二）情景引入、展示目标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上图中：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）电流是如何形成的？电荷的定向移动形成电流。
磁场对电流有力的作用，电流是由电荷的定向移动形成的，大家会想到什么？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。
［演示实验］用阴极射线管研究磁场对运动电荷的作用。
如图3.5-1说明电子射线管的原理：从阴极发射出来电子，在阴阳两极间的高压作用下，使电子加速，形成电子束，轰击到长条形的荧光屏上激发出荧光，可以显示电子束的运动轨迹。
实验现象：在没有外磁场时，电子束沿直线运动，将蹄形磁铁靠近阴极射线管，发现电子束运动轨迹发生了弯曲。
分析得出结论：磁场对运动电荷有作用。
（三）合作探究、精讲点播1、洛伦兹力的方向和大小运动电荷在磁场中受到的作用力称为洛伦兹力。
通电导线在磁场中所受安培力实际是洛伦兹力的宏观表现。
方向（左手定则：伸开左手，使大拇指跟其余四个手指垂直，并且都和手掌在一个平面内，让磁感线垂直穿入手心，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。
高中物理 3.5 磁场对运动电荷的作用力 新人教版选修3-1
课堂练习: 1.判断下列粒子刚进入磁场时所受的
洛伦兹力的方向.
-q
v f
v
甲
+q
乙
f
-q v
丙丁
v 力的大小
设有一段长为L，横截面积为S的直导线，单位体 积内的自由电荷数为n，每个自由电荷的电荷量为q， 自由电荷定向移动的速率为v。这段通电导线垂直磁 场方向放入磁感应强度为B的匀强磁场中，求
比较电场和磁场对电荷的作用力 电荷在电场中一定要受到电场力的作用.
1. 电荷在磁场中不一定要受到洛伦兹力力的作用.
电场力的大小F=qE
2.
洛伦兹力的大小F=qvB 电场力方向与电场方向平行
3. 洛伦兹力方向与磁场方向垂直
电场力对运动的电荷不一定做功.
4. 洛伦兹力对运动的电荷一定不做功
例题.电子以初速度V垂直进入磁感应强度为B的 匀强磁场中,则( B、D )
1 、没有磁场时，接通高压电源可以观察到 什么现象。
2、光束实质上是什么？
3、若在电子束的路径上加磁场，可以观察 到什么现象？
4、改变磁场的方向，通过观查从而判断运 动的电子在各个方向磁场中的受力方向。
实验表明：
1、阴极射线管（电子射线管）中的电子 束在磁场中发生偏转，磁场对运动的电 荷存在力的作用。
F=qvBsinθ
思考： 1、洛伦兹力与速度的方向有什么关系？ 2、洛伦兹力对带电粒子运动的速度有什么影响？ 3、洛伦兹力对带电粒子做的功是多少？
四、洛伦兹力的特点
（1）、洛伦兹力的方向既垂直于磁场 方向，又垂直于速度方向，即垂直于 磁场和速度所组成的平面。
（2）、洛伦兹力对电荷不做功，即 不改变速度的大小，只改变速度的方 向。
人教版物理选修3-1《磁场对运动电荷的作用力》教案设计
磁场对运动电荷的作用力教案一、教学目标1．在物理知识方面的要求：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．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。
3．引导学生用分析、猜想、实验（观察）、理论验证的科学方法探求新知识，增强他们的能力。
二、重点、难点分析1．重点使学生理解安培力产生的根本原因是运动粒子在匀强磁场中受到洛仑兹力的作用，并掌握计算洛仑兹力的大小、判断洛仑兹力方向的方法。
2．推导洛仑兹力大小的计算公式（f=qvBsinθ）有些抽象，学生不易认识和理解，是教学的难点，应加以注意。
三、教具感应圈、机械效应阴极射线管、直进阴极射线管、马蹄形磁铁。
四、主要教学过程（一）复习引入新课如图1所示，AB导体杆的两端分别用细线悬挂于O1、O2两点，AB导体杆处于竖直向下的匀强磁场中。
提问：当开关闭合时，原本处于静止状态的导体杆状态将如何？通电直导线在垂直于自身的匀强磁场中会受到安培力的作用。
依据左手定则，AB导体杆受到一个垂直黑板向外的安培力，因此AB导体杆将向黑板外的方向运动。
（二）教学过程设计1．分析那么，安培力产生的本质原因是什么呢？开关的闭合与断开关系到导体杆是否受到安培力。
开关的闭合与断开到底有什么本质上的不同？开关闭合后，AB中有定向移动的电荷，此时AB导体杆受到安培力。
开关断开后，AB中没有定向移动的电荷，AB导体杆不受安培力。
2．猜测运动电荷在磁场中会受到磁场力，安培力是大量运动电荷所受到的磁场力的宏观体现。
3．实验（观察）实验目的是检验我们的猜测。
因此，必须先提供运动电荷和磁场。
此外，如何显示带电粒子的运动也是需要认真考虑的问题。
解决方案：感应圈产生高压，加在机械效应阴极射线管上可观察到叶轮发光并转动。
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）。
人教版高中物理选修3-1 3.5运动电荷在磁场中受到的力学案
第五节运动电荷在磁场中受到的力课前篇（学会自主学习——不看不清）【学习目标】1．经历实验探究洛伦兹力方向的过程，会用左手定则判断洛伦兹力的方向；2．经历由安培力公式推导洛伦兹力公式的过程；由此体会磁场中通电导线所受的安培力，实际上是运动电荷所受洛伦兹力的宏观表现；3．知道电视机显像管的基本构造和工作的基本原理．【自主预习】1．运动电荷在磁场中受到的作用力，叫做．2．洛伦兹力的方向的判断──左手定则：让磁感线手心，四指指向的方向，或负电荷运动的，拇指所指电荷所受的方向．3．洛伦兹力的大小:洛伦兹力公式．4．洛伦兹力对运动电荷，不会电荷运动的速率．5．显像管中使电子束偏转的磁场是由两对线圈产生的,叫做偏转线圈．为了与显像管的管颈贴在一起,偏转线圈做成．【我的困惑】课上篇（学会合作交流——不议不明）【课上笔记】【典例剖析】【例1】．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．【例2】如图所示，一阴极射线管，左侧不断有电子射出，若在管的正下方放一通电直导线AB时，发现射线的径迹向弯曲，则（）A．导线中的电流从A到BB．导线中的电流从B到AC．若要使电子束的径迹向上弯曲，可以改变AB中的电流方向来实现D．电子束的径迹与AB 中的电流方向无关【例3】如图所示，没有磁场时电子束打在荧光屏正中的O点．为使电子束偏转,由安装管颈的偏转线圈产生偏转磁场．⑴．如果要使电子束在水平方向偏离中心,打在荧光屏图5上的A点,偏转磁场应该沿什么方向?⑵．如果要使电子束打在B点,磁场应该沿什么方向？【达标检测】1．带电粒子垂直匀强磁场方向运动时，会受到洛伦兹力的作用．下列表述正确的是A．洛伦兹力对带电粒子做功B．洛伦兹力不改变带电粒子的动能C．洛伦兹力的大小与速度无关D．洛伦兹力不改变带电粒子的速度方向2．一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，方向与电子速度平行C．此空间可能有电场，方向与电子速度平行D．以上说法都不对3．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、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B4．有关洛伦兹力和安培力的描述，正确的是( )A．通电直导线在匀强磁场中一定受到安培力的作用B．安培力是大量运动电荷所受洛伦兹力的宏观表现C．带电粒子在匀强磁场中运动受到的洛伦兹力做正功D．通电直导线在磁场中受到的安培力方向与磁场方向平行5．根据所学知识判断图中正确的是( )。
高中物理3.5磁场对运动电荷的作使劲教案新人教版选修3
3．5 磁场对运动电荷的作用一、教材分析洛仑兹力的方向是重点，实验结合理论探讨洛仑兹力方向，再由安培力的表达式推导出洛仑兹力的表达式的进程是培育学生逻辑思维能力的好机缘，必然要让全部学生都参与这一进程。
二、教学目标：（一）知识与技术一、理解洛伦兹力对粒子不做功.二、理解带电粒子的初速度方向与磁感应强度的方向垂直时，粒子在匀磁场中做匀速圆周运动.3、会推导带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的半径、周期公式，并会用它们解答有关问题. 明白质谱仪的工作原理。
4、明白回旋加速器的大体构造、工作原理、及用途。
（二）进程与方式通过综合运使劲学知识、电磁学知识解决带电粒子在复合场（电场、磁场）中的问题. 培育学生的分析推理能力.（三）情感态度与价值观通过对本节的学习，充分了解科技的庞大威力，体会科技的创新历程。
三、教学重点难点重点：带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的半径和周期公式，并能用来分析有关问题.难点：1.粒子在洛伦兹力作用下做匀速圆周运动.四、学情分析本节是安培力的延续，又是后面学习带电体在磁场中运动的基础，仍是力学分析中重要的一部份。
学好本节，对以后力学综合中涉及洛伦兹力的分析，对利用功能关系解力学问题，有专门大的帮忙。
五、教学方式实验观察法、逻辑推理法、讲解法六、课前预备一、学生的预备：认真预习讲义及学案内容二、教师的预备：多媒体课件制作，课前预习学案，课内探讨学案，课后延伸拓展学案演示实验七、课时安排：1课时八、教学进程（一）预习检查、总结疑惑（二）情景引入、展示目标前面咱们学习了磁场对电流的作使劲，下面试探两个问题：（1）如图，判定安培力的方向若已知上图中：B=×10-2 T，导线长L=10 cm，I=1 A。
求：导线所受的安培力大小？（2）电流是如何形成的？电荷的定向移动形成电流。
磁场对电流有力的作用，电流是由电荷的定向移动形成的，大家会想到什么？那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。
最新人教版高中物理选修3-1 3.5运动电荷在磁场中受到的力学案
第五节运动电荷在磁场中受到的力课前篇（学会自主学习——不看不清）【学习目标】1．经历实验探究洛伦兹力方向的过程，会用左手定则判断洛伦兹力的方向；2．经历由安培力公式推导洛伦兹力公式的过程；由此体会磁场中通电导线所受的安培力，实际上是运动电荷所受洛伦兹力的宏观表现；3．知道电视机显像管的基本构造和工作的基本原理．【自主预习】1．运动电荷在磁场中受到的作用力，叫做．2．洛伦兹力的方向的判断──左手定则：让磁感线手心，四指指向的方向，或负电荷运动的，拇指所指电荷所受的方向．3．洛伦兹力的大小:洛伦兹力公式．4．洛伦兹力对运动电荷，不会电荷运动的速率．5．显像管中使电子束偏转的磁场是由两对线圈产生的,叫做偏转线圈．为了与显像管的管颈贴在一起,偏转线圈做成．【我的困惑】课上篇（学会合作交流——不议不明）【课上笔记】【典例剖析】【例1】．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．【例2】如图所示，一阴极射线管，左侧不断有电子射出，若在管的正下方放一通电直导线AB时，发现射线的径迹向弯曲，则（）A．导线中的电流从A到BB．导线中的电流从B到AC．若要使电子束的径迹向上弯曲，可以改变AB中的电流方向来实现D．电子束的径迹与AB 中的电流方向无关【例3】如图所示，没有磁场时电子束打在荧光屏正中的O点．为使电子束偏转,由安装管颈的偏转线圈产生偏转磁场．⑴．如果要使电子束在水平方向偏离中心,打在荧光屏图5上的A点,偏转磁场应该沿什么方向?⑵．如果要使电子束打在B点,磁场应该沿什么方向？【达标检测】1．带电粒子垂直匀强磁场方向运动时，会受到洛伦兹力的作用．下列表述正确的是A．洛伦兹力对带电粒子做功B．洛伦兹力不改变带电粒子的动能C．洛伦兹力的大小与速度无关D．洛伦兹力不改变带电粒子的速度方向2．一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，方向与电子速度平行C．此空间可能有电场，方向与电子速度平行D．以上说法都不对3．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、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B4．有关洛伦兹力和安培力的描述，正确的是( )A．通电直导线在匀强磁场中一定受到安培力的作用B．安培力是大量运动电荷所受洛伦兹力的宏观表现C．带电粒子在匀强磁场中运动受到的洛伦兹力做正功D．通电直导线在磁场中受到的安培力方向与磁场方向平行5．根据所学知识判断图中正确的是( )。
物理：3.5《磁场对运动电荷的作用力》基础知识讲解课件(新人教版选修3-1)
二、对洛伦兹力大小的理解 1．公式推导 ． 设导体内单位长度上自由电荷 数为n， 自由电荷的电荷量为q， 数为 ， 自由电荷的电荷量为 ， 定 向移动的速度为v， 设长度为L的导 向移动的速度为 ， 设长度为 的导 线中的自由电荷在t秒内全部通过截 线中的自由电荷在 秒内全部通过截 所示， 面 A， 如图 － 5－ 2所示 ， 设通过的 ， 如图3－ － 所示 电荷量为Q， 电荷量为 ， 图3－5－2 － －
图3－5－1 － － 2．磁场对运动电荷有力的作用，人们称这种力为 ．磁场对运动电荷有力的作用， 洛伦兹力 ．
二、洛伦兹力的方向和大小 1．洛伦兹力的方向 ． 可以用左手定则判定：伸开左手， 使拇指与其余 可以用左手定则判定 ： 伸开左手 ， 四个手指垂直，并且都与手掌在同一个平面内，让磁感 四个手指垂直，并且都与手掌在同一个平面内， 线从掌心 进入， 运动的方向， 进入，并使四指指向 正电荷 运动的方向 ，
一、洛伦兹力 1．演示实验：电子射线管发出的电子束，如图甲 ．演示实验：电子射线管发出的电子束， 中的径迹是 一条直线 ． 把电子射线管放在蹄形磁铁的 磁场中，如图 － － 乙中电子束的径迹向 磁场中，如图3－5－1乙中电子束的径迹向 下 发生了偏 若调换磁铁南北极的位置， 转 ， 若调换磁铁南北极的位置 ， 则电子束的径迹会向 上 偏转． 偏转．
三、带电粒子在复合场中的直线运动 1．复合场一般包括重力场、电场和磁场三种场的 ．复合场一般包括重力场、 任意两种场复合或三种场复合． 任意两种场复合或三种场复合． 2．带电粒子在复合场中运动的分析方法和思路 ． (1)正确进行受力分析， 除重力 、 弹力 、 摩擦力外 正确进行受力分析，除重力、弹力、 正确进行受力分析 要特别注意电场力和洛伦兹力的分析． 要特别注意电场力和洛伦兹力的分析． (2)确定带电粒子的运动状态， 注意运动情况和受 确定带电粒子的运动状态， 确定带电粒子的运动状态 力情况的结合． 力情况的结合．
高中物理 3.5 磁场对运动电荷的作用教案 新人教版选修31
4.洛伦兹力的大
小：F=Bqv
强调：在用左手定则判断方向时要注意四指的方向和正电荷运动方
向相同，和负电荷运动方向相反
结论：洛仑兹力的方向判断也遵循左手定则．
4．洛仑兹力的大小（板书）
师生共同讨论得出．
提问：（1）如何用（单位体积内含的运动电荷数n，每个电荷电量
为q，电荷的平均定向移动速率是v，导线的横截面积是S）n、q、
v、S来表示通电导线中的电流强度I？
教师画图点拨，学生自己讨论得出
（2）如何从合力的观点出发用洛仑兹力f来表达安培力F的值？
（当通电导线垂直于磁场时）
教师点拨，学生自己讨论得出
F=LIB=Nf ②（N为导线中电荷总数）
（3）让学生自己根据上面二个式子推出一个运动电荷垂直于磁场
方向运动时受到的洛仑兹力的大小．
①代入②式：L·nvSq·B=Nf N=nLS f=Bqv
（4）提问：f=Bqv的适用条件是什么？
答：当电荷q以速度v垂直进入磁感应强度为B的磁场中，它所受
的洛仑兹力f=Bqv．
（三）小结
安培力是洛仑兹力的宏观表现．当运动电荷q以速度v垂直进入磁
感应强度为B的磁场中，它受到的洛仑兹力f=Bqv．洛仑兹力的方
向由左手定则来判断．
当电荷运动速度平行于磁场方向进入磁场中，电荷不受洛仑兹力作
用作业布置：
《名门基训》高中物理 3.5 磁场对运动电荷的作用教案新人教版选修
31。
人教版物理选修3-1导学案：3.5运动电荷在磁场中受到的力(1)
学习目标：1、知道什么是洛伦兹力，掌握洛伦兹力大小的推理过程。
2、利用左手定则会判断洛伦兹力的方向。
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、了解电视机显像管的工作原理。
学习重点：1、会计算洛伦兹力的大小。
2、会用左手定则会判断洛伦兹力的方向学习难点：垂直进入磁场方向的带电粒子，受到洛伦兹力大小的计算和方向判断。
预习案1、运动电荷在磁场中受到的作用力，叫做。
磁场对通电导线的安培力实际是洛仑兹力的。
2、洛伦兹力的方向的判断──左手定则：让磁感线手心，四指指向的方向，或负电荷运动的，拇指所指电荷所受的方向。
3、洛伦兹力的大小：洛伦兹力公式。
4、洛伦兹力的特点：（1）洛伦兹力的方向既垂直于，又垂直于，即垂直于v和B所组成的。
（2）洛伦兹力对运动电荷永远不做，只改变速度的，不改变速度的，即不改变运动电荷的动能。
5、显像管中使电子束偏转的磁场是由两对线圈产生的,叫做。
为了与显像管的管颈贴在一起,偏转线圈做成。
导学案1、如图表示磁场B的方向、电荷运动v的方向和磁场对运动电荷作用力f方向的相互关系，其中B、v、f的方向两两相垂直，正确的图是( )2、画出图中带电粒子所受洛仑兹力的方向或粒子运动方向。
3、下列说法中正确的是： （ ）A 、磁场方向、电荷运动方向、洛仑兹力方向三者总是互相垂直的B 、洛仑兹力方向一定既垂直于磁场方向，又垂直于电荷运动方向C 、电荷运动方向与磁场方向可能垂直，也可能不垂直，但洛仑兹力方向一定与磁场方向和运动方向都垂直D 、根据电荷运动方向和洛仑兹力方向，一定能确定磁场方向4、带电量为＋q 的粒子，在匀强磁场中运动，下面说法正确的是： （ ）A 、只要速度大小相同，所受的洛伦兹力就相同B 、如果把＋q 改为－q ，且速度反向大小不变，则所受的洛伦兹力大小、方向均不变C 、只要带电粒子在磁场中运动，就一定受洛伦兹力作用D 、带电粒子受洛伦兹力小，则该磁场的磁感应强度小5、在阴极射线管上方平行放置一根通有强电流的长直导线，其电流方向从右向左，如图，阴极射线将 （ ）A 、向纸内偏转B 、向纸外偏转C 、向上偏转D 、向下偏转洛伦兹力公式qvB F =的推导设导体内单位长度上自由电荷数为n ，自由电荷的电荷量为q ，定向移动的速度为v ，设长度为L 的导线中的自由电荷在t 时间内全部通过截面A ，如图所示，设通过的电荷量为Q ，有nqvt nql Q ==。
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第 1 页 共 9 页 第五节 磁场对运动电荷的作用力 学习目标 1、知道什么是洛伦兹力。 2、利用左手定则会判断洛伦兹力的方向，理解洛伦兹力对电荷不做功。 3、掌握洛伦兹力大小的推理过程。 4、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。 5、了解电视机显像管的工作原理。 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。 自主学习 1．运动电荷在磁场中受到的作用力，叫做 。 2．洛伦兹力的方向的判断──左手定则： 让磁感线 手心，四指指向 的方向，或负电荷运动的 ，拇指所指电荷所受 的方向。 3．洛伦兹力的大小:洛伦兹力公式 。 4．洛伦兹力对运动电荷 ，不会 电荷运动的速率。 5．显像管中使电子束偏转的磁场是由两对线圈产生的,叫做偏转线圈。为了与显像管的管颈贴在一起,偏转线圈做成 。 同步导学 例1．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. 第 2 页 共 9 页
解答：甲中正电荷所受的洛伦兹力方向向上；乙中正电荷所受的洛伦兹力方向向下；丙中正电荷所受的洛伦兹力方向垂直于纸面指向读者；丁中正电荷所受的洛伦兹力的方向垂直于纸面指向纸里。 例2：来自宇宙的电子流，以与地球表面垂直的方向射向赤道上空的某一点，则这些电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 解答：。地球表面地磁场方向由南向北，电子是带负电，根据左手定则可判定，电子自赤道上空竖直下落过程中受洛伦兹力方向向西。故C项正确 例3：如图3所示，一个带正电q的小带电体处于垂直纸面向里的匀强磁场中，磁感应强度为B，若小带电体的质量为m，为了使它对水平绝缘面正好无压力，应该（ ） A．使B的数值增大 B．使磁场以速率 v＝mgqB，向上移动 C．使磁场以速率v＝mgqB，向右移动 D．使磁场以速率v＝mgqB，向左移动 解答：为使小球对平面无压力，则应使它受到的洛伦兹力刚好平衡重力，磁场不动而只增大B，静止电荷在磁场里不受洛伦兹力， A不可能；磁场向上移动相当于电荷向下运动，受洛伦兹力向右，不可能平衡重力；磁场以V向右移动，等同于电荷以速率v向左运动，此时洛伦兹力向下，也不可能平衡重力。故B、C也不对；磁场以V向左移动，等同于电荷以速率v向右运动，此时洛伦兹力向上。当 qvB＝mg时，带电体对绝缘水平面无压力，则v＝mgqB，选项 D正确。 例4： 单摆摆长L，摆球质量为m，带有电荷＋q，在垂直于纸面向里的磁感应强度为B的匀强磁场中摆动，当其向左、向右通过最低点时，线上拉力大小是否相等？ 解答：摆球所带电荷等效于一个点电荷，它在磁场中摆动时受到重力mg，线的拉力F与洛伦兹力F′，由于只有重力做功，故机械能守恒，所以摆球向左、向右通过最低点时的
图3 第 3 页 共 9 页
速度大小是相等的，设为V，向左通过最低点时洛伦兹力F′竖直向下，根据牛顿第二定律，如图4有
故有
当向右通过最低点时，洛伦兹力 的竖直向上，而大小仍为qvB，同理可得 显然F1＞F2 例５：如图所示，没有磁场时电子束打在荧光屏正中的O点。为使电子束偏转,由安装管颈的偏转线圈产生偏转磁场。 ⑴.如果要使电子束在水平方向偏离中心,打在荧光屏上的A点,偏转磁场应该沿什么方向? ⑵.如果要使电子束打在B点,磁场应该沿什么方向 解答：由左手定则，⑴中偏转磁场应该竖直向上 ⑵中偏转磁场应该竖直向下。 当堂达标 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. 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，这时小磁针的南极向西偏转，则这束带电粒子可能是 （ ） A．由北向南飞行的正离子束 B．由南向北飞行的正离子束
图4 第 4 页 共 9 页
C．由北向南飞行的负离子束 D．由南向北飞行的负离子束 3.电子以速度v0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．电子的动量始终不变 4.如图所示，带电粒子所受洛伦兹力方向垂直纸面向外的是 （ ）
5.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
6.如图所示，一带负电的滑块从粗糙斜面的顶端滑至底端时的速率为v,若加一个垂直纸面向外的匀强磁场，并保证滑块能滑至底端，则它滑至底端时的速率 （ ） A．变大 B．变小 C．不变 D．条件不足，无法判断 7. 有一匀强磁场，磁感应强度大小为1.2T，方向由南指向北，如有一质子沿竖直向下的方向进入磁场，磁场作用在质子上的力为9.6×10-14N，则质子射入时速为 ,质子在磁场中向 方向偏转。
第4题 第5题 第6题 第 5 页 共 9 页
8.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?
9. 一种测量血管中血流速度的仪器原理图,如图所示,在动脉血管两侧分别安装电极并加磁场,设血管直径为2mm,磁场的磁感应强度为0.080T,电压表测出电压为0.01V,则血流速度大小为多少?
第8题
第9题 第 6 页 共 9 页
拓展提高 1．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 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，则它在磁场中的运动可能是 （ ） 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，螺线管中通以方向随时间而周期性变化的电流，如图所示，则电子束在螺线管中做 （ ） 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 5．如图，是电视机的像管的结构示意图,荧光屏平面位于坐标平面xoy，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”。如果没有其他力作用,从电子枪发射出的高速电子将做匀速直线运动打到坐标原O使荧光屏的正中间出现一个亮点。当在显像管的管颈处的较小区域(图中B部分)加沿z方向的磁场 (偏转磁场),亮点将偏离原点0而打在x轴上的某一点,偏离的方向和距离大小依赖于磁场的磁感应强度B。为使荧光屏上出现沿x轴的一条贯穿全屏的水平亮线(电子束的水平扫描运动)，偏转磁场的磁感应强度随时间变化的规律是图中 ( )
第3题 第5题 第 7 页 共 9 页
6．如图所示，带电小球在匀强磁场中沿光滑绝缘的圆弧形轨道的内侧来回往复运动，它向左或向右运动通过最低点时 （ ） Ａ．速度相同 B．加速度相同 C．所受洛伦兹力相同 D．轨道给它的弹力相同 7．两个带电粒子以相同的速度垂直磁感线方向进入同一匀强磁场，两粒子质量之比为1：4，电荷量之比为1：2，则两带电粒子受洛伦兹力之比为 （ ） A．2：1 B．1：1 C．1：2 D．1：4 8.如图所示，倾角为θ的光滑绝缘斜面,处在方向垂直斜面向上的匀强磁场和方向未知的匀强电场中,有一质量为m、带电荷量为一q的小球，恰可在斜面上做匀速圆周运动、其角速度为ω，那么，匀强磁场的磁感应强度的大小为 ，未知电场的最小场强的大小为 ，方向沿 。 9．质量为m ,带电荷量为q的粒子,在磁感应强度为B的匀强磁场中做匀速圆周运动,其圆周半径为r,则粒子受到的洛伦兹力为 ,表示这个带电粒子运动而形成的环形电流的电流大小为 。 10．如图所示，一个质量为m带正电的带电体电荷量为q，紧贴着水平绝缘板的下表面滑动，滑动方向与垂直纸面的匀强磁场B垂直，则能沿绝缘面滑动的水平速度方向________，大小v应不小于________，若从速度v0开始运动，则它沿绝缘面运动的过程中，克服摩擦力做功为________。
第5题 第6题
第11题 第10题
第10题
第8题