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课件网) 第一章 第2节 磁场对 运动电荷的作用力 2024.9.14高二物理组 素养目标 1．能判断洛伦兹力的方向，会计算洛伦兹力的大小；了解洛伦兹力在生产生活中的应用 2．能由安培力公式推导出洛伦兹力公式 3．了解显像管的基本构造及工作原理，认识电子束的磁偏转，体会物理知识与科学技术的联系 磁场对通电导线的作用，实际是磁场对电流的作用，而电荷的定向移动形成了电流，那么，磁场对运动电荷有力的作用吗？如果有，力的大小和方向又是怎么样的呢？ 问题 ？ 洛伦兹力的方向 新知探究一 【问题】 洛伦兹力的方向如何判定的？ 1.安培力是洛伦兹力的宏观表现。 2.洛伦兹力是安培力的微观本质。 3.洛伦兹力跟安培力一样，遵守左手定则。 磁场对运动电荷的作用力———洛伦兹力 04 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;让磁感线从掌心进入,并使四指指向正电荷运动的方向，这时拇指所指的方向就是通电导线在磁场中所受安培力的方向。 四指指向电流的方向 1．洛伦兹力方向的三个决定因素：电荷的电性(正、负)、带电粒子的速度方向、磁感应强度的方向。 2．F、B、v三者方向间的关系 洛伦兹力F的方向特点：F⊥B且F⊥v，即F垂直于B和v所决定的平面。 3.洛伦兹力永不做功 由于洛伦兹力的方向始终与电荷的运动方向垂直，故洛伦兹力对运动电荷永不做功，它只改变电荷速度的方向，不改变电荷速度的大小。 例1、试判断图中所示的带电粒子刚进入磁场时所受到的洛伦兹力的方向。 例2、如图所示，为电视机显像管的偏转线圈示意图，线圈中心O处的黑点表示电子枪射出的电子，它的速度方向垂直于纸面向外，当偏转线圈中的电流方向如图所示时，电子束应( ) A．向左偏转 B．向上偏转 C．向下偏转 D．不偏转 C 例3、(多选)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，发现射线的运动轨迹向下弯曲，则( ) A．导线中的电流方向为从A到B B．导线中的电流方向为从B到A C．要使电子束的径迹向上弯曲，可以通过改变AB中的电流方向来实现 D．电子束的运动轨迹与AB中的电流方向无关 BC 洛伦兹力的大小 新知探究二 如何由安培力的表达式推导出洛伦兹力的表达式？ F洛＝qvB 问题：若带电粒子不垂直射入磁场，电子受到的洛伦兹力又如何呢？ 为B和v之间的夹角 v B11 B ┴ v v v11 ┴ 1.电荷量为q的粒子以速度v运动时,如果速度方向与磁感应强度B的方向垂直,那么粒子受到的洛伦兹力为 F=qvB。 2.在一般情况下,当电荷运动的方向与磁场的方向夹角为θ时,电荷所受的洛伦兹力为F=qvB sin θ。 3.当电荷平行于磁场方向运动(即θ=0°或θ=180°)时,F=0。 不垂直找垂直 例4、在下图中，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。 例5、如图所示，M、N和P是以MN为直径的半圆弧上的三点，O点为半圆弧的圆心，在O点存在垂直于纸面向里匀速运动的电子束。∠MOP＝60°，若在M点、N点处各有一长直导线垂直穿过纸面，导线中通有大小相等的恒定电流，方向如图所示，这时O点处的电子受到的洛伦兹力大小为F1。若再将M点处长直导线移至P点处，则O点处的电子受到的洛伦兹力大小为F2，那么F2与F1之比为( ) B 电子束的偏转 新知探究三 显像管 【思考与讨论】 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 垂直纸面向外 垂直纸面向里 3、要使电子从B点向A点逐渐移动，偏转磁 场应该怎样变化？ 先垂直纸面向里并逐渐减小,后垂直纸面向外并逐渐增大. 显像管中两个偏转磁场的变化特点 1．水平方向偏转：磁场沿着竖直方向、强 ... ...
