1、3.5運(yùn)動(dòng)電荷在磁場(chǎng)中受到的力課前自主學(xué)習(xí)|自主學(xué)習(xí)教材獨(dú)立思考問題一、洛倫茲力1.定義：在磁場(chǎng)中所受的力.2與安培力的關(guān)系：通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中所受的安培力是洛倫茲力的，而洛倫茲力是安培力的微觀本質(zhì).二、洛倫茲力的方向和大小1. 洛倫茲力的方向(1)左手定則伸開左手，使拇指與其余四個(gè)手指垂直，并且都與手掌在同一平面內(nèi).讓從掌心進(jìn)入，并使四指指向,這時(shí)拇指所指的方向就是運(yùn)動(dòng)的正電荷在磁場(chǎng)中所受的方向.負(fù)電荷受力的方向與正電荷受力的方向.特點(diǎn)：洛倫茲力的方向與電荷運(yùn)動(dòng)方向和磁場(chǎng)方向都，洛倫茲力只改變帶電粒子的運(yùn)動(dòng)方向，不改變速度大小，對(duì)電荷不做功.2. 洛倫茲力的大小(1)一般公式：F=qvBsin

2、B,其中B為方向與方向的夾角.當(dāng)時(shí)，F(xiàn)=qvB.當(dāng)時(shí)，F(xiàn)=0.三、電視顯像管的工作原理1. 電視顯像管應(yīng)用了電子束的原理.2. 掃描：電子束打在熒光屏上的位置在的控制下一行一行的不斷移動(dòng).3. 偏轉(zhuǎn)線圈：產(chǎn)生使電子束偏轉(zhuǎn)的.分析問題情境提煉核心妾點(diǎn)、洛倫茲力的方向和大小問題情境太陽發(fā)射出的帶電粒子以3001000km/s的速度掃過太陽系，形成“太陽風(fēng)”(如圖1所示).這種巨大的輻射經(jīng)過地球時(shí)，為什么不能直射地球？為什么會(huì)在地球兩極形成絢麗多彩如同夢(mèng)幻般的極光？1. 通過課本中的演示實(shí)驗(yàn)，我們得出什么結(jié)論?2. 用左手定則判斷洛倫茲力方向和用左手定則判斷安培力方向時(shí)，左手的用法相同嗎?3. 洛倫

3、茲力的大小如何確定？4. 洛倫茲力和安培力的關(guān)系是怎樣的?要點(diǎn)提煉1. 電荷在磁場(chǎng)中所受的作用力稱為洛倫茲力.2. 洛倫茲力的方向可用定則來判斷：伸開手，使拇指與其余四個(gè)手指垂直，并且都與手掌在同一個(gè)平面內(nèi)；讓磁感線從掌心進(jìn)入，并使四指指向運(yùn)動(dòng)的方向，這時(shí)拇指所指的方向就是運(yùn)動(dòng)的電荷在磁場(chǎng)中所受洛倫茲力的方向.3. 洛倫茲力的計(jì)算公式為F=Bqvsin0，式中B指方向與方向的夾角.4. 由左手定則可知，洛倫茲力的方向始終與運(yùn)動(dòng)電荷的速度方向，所以洛倫茲力對(duì)帶電粒子不做功.二、電視機(jī)顯像管的工作原理問題情境目前，電視機(jī)已走進(jìn)了家家戶戶，給人們的生活帶來了巨大的變化.足不出戶便可欣賞到千里之外的奧

4、運(yùn)賽事的精彩直播！電視機(jī)正在播放節(jié)目時(shí)，禁止將磁鐵靠近熒光屏！你知道這是為什么嗎？1電視機(jī)顯像管的主要構(gòu)造是什么？2顯像管的工作原理是什么?3電子束怎樣實(shí)現(xiàn)“掃描”圖像?師生互動(dòng)探究總結(jié)規(guī)律方法例1如圖所示。圖中各圖已標(biāo)出磁場(chǎng)方向、的兩個(gè)，試標(biāo)出另一個(gè)的方向.電荷運(yùn)動(dòng)方向、電荷所受洛倫茲力方向三者中將水平導(dǎo)線置于真空中,如圖所示,I.導(dǎo)線的正下方有一質(zhì)并通以恒定電流(變式訓(xùn)練：子初速度方向與電流方向相同，則質(zhì)子的運(yùn)動(dòng)情況可能是A.沿路徑a運(yùn)動(dòng)BC.沿路徑c運(yùn)動(dòng)D變式訓(xùn)練：下列關(guān)于帶電荷量為+(A.B.C.D.例.沿路徑b運(yùn)動(dòng).沿路徑d運(yùn)動(dòng)q的粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的說法，正確的是)只要速度的大小

5、相同，所受洛倫茲力的大小就相同如果把+q改為-q,且速度反向而大小不變，則洛倫茲力的大小、方向都不變洛倫茲力方向一定與電荷運(yùn)動(dòng)的速度方向垂直，磁場(chǎng)方向也一定與電荷的運(yùn)動(dòng)方向垂直當(dāng)粒子只受洛倫茲力作用時(shí)，動(dòng)能不變2如圖所示，擺球帶負(fù)電荷的單擺，在一勻強(qiáng)磁場(chǎng)中擺動(dòng)勻強(qiáng)磁場(chǎng)的方向垂直于紙面向里擺球在AB間擺動(dòng)過程中，由A擺到最低點(diǎn)C時(shí)，擺線拉力大小為F1，擺球加速度大小為al;由B擺到最低點(diǎn)C時(shí)，擺線拉力大小為F2,擺球加速度大小為a2,則(A.F1>F2,C.F1>F2,a1=a2a1>a2.F1vF2,a1=a2.F1vF2,alva2例3如圖所示，套在很長(zhǎng)的絕緣直棒上的小球其

6、質(zhì)量為m帶電荷量是+q,小球可在棒上滑動(dòng).將此棒豎直放在互相垂直、方向如圖所示的勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B.小球與棒的動(dòng)摩擦因數(shù)為卩，求小球由靜止沿棒下落的最大加速度和最大速度.變式訓(xùn)練3質(zhì)量為0.1g的小物塊，帶有5X104C的電荷量，放在傾角為30°的絕緣光滑斜面上，整個(gè)斜面置于0.5T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向如圖所示.物塊由靜止開始下滑，滑到某一位置時(shí)，物塊開始離開斜面（設(shè)斜面足夠長(zhǎng)，取g=10m/s2），問：（1）物塊帶何種電荷？（2）物塊離開斜面時(shí)的速度為多少?【即學(xué)即練】1. 關(guān)于帶電粒子所受洛倫茲力f、磁感應(yīng)強(qiáng)度B和粒子速度v三者方向之間的

7、關(guān)系，下列說法正確的是（）A. f、Bv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. 下列說法正確的是（）A. 運(yùn)動(dòng)電荷在磁感應(yīng)強(qiáng)度不為零的地方，一定受到洛倫茲力的作用B. 運(yùn)動(dòng)電荷在某處不受洛倫茲力的作用，則該處的磁感應(yīng)強(qiáng)度一定為零C. 洛倫茲力既不能改變帶電粒子的動(dòng)能，也不能改變帶電粒子的速度D. 洛倫茲力對(duì)帶電粒子不做功3. 初速度為v0的電子，沿平行于通電長(zhǎng)直導(dǎo)線的方向射出，直導(dǎo)線中電流方向與電子的初A.電子將向右偏轉(zhuǎn)，速率不變C.電子將向左偏轉(zhuǎn)，速率不變4.一初速度為零的質(zhì)子，經(jīng)過電壓為左5.0始運(yùn)動(dòng)方向