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课件网) 第一章 磁场对电流的作用 3.洛伦兹力 第*页 核心素养：1.通过实验，认识洛伦兹力. 2.能判断洛伦兹力的方向，会计算洛伦兹力 的大小. 3.能用洛伦兹力分析带电粒子在匀强磁场中的圆周运动. 第*页 研习任务一 洛伦兹力及其方向 合作 讨论 如图所示，电子由阴极向阳极运动（向右运动）过程中向下发生了偏转，试问： （1）什么力使电子偏转？该力的方向如何？ 提示：（1）电子在磁场中运动要受到洛伦兹力，是洛伦兹力使电 子运动方向发生偏转，力的方向向下. （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？ 提示：（2）电子运动轨迹附近的磁场方向由N极指向S极，电子所 受洛伦兹力方向与磁场方向以及电子运动方向垂直，我们可以用 左手定则来判断. 教材 认知 1. 初识洛伦兹力 （1）定义： 在磁场中受到的磁场力. （2）应用：①传统的电视显像管中利用特殊线圈产生的 控制电子偏转、扫 描出画面；②使宇宙射线发生 保护地球. 2. 洛伦兹力方向的判断———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；让磁感线从掌心垂直进入，并使 指向正电荷运 动的方向，这时拇指所指的方向就是运动的 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受力的方向 . 运动电荷 磁场 偏转 四指 正电荷 相反 [理解] 洛伦兹力方向的特点 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，即F垂直v和B决定的平面，如图所示. 研习 经典 A B C D D 解析：根据左手定则可以判断，选项A中的带电粒子所受的洛伦兹力方向向下；选项 B中的带电粒子所受的洛伦兹力方向向上；选项C中的带电粒子所受的洛伦兹力方向 垂直纸面指向纸外；选项D中的带电粒子所受的洛伦兹力方向垂直于纸面指向纸里， D正确. 名师点评 判断运动电荷所受的洛伦兹力方向时使用左手定则.解题时，要明确所带电荷的 电性与四指指向的关系.对于正电荷，四指指向电荷的运动方向；但对于负电荷，四 指应指向电荷运动的反方向. 对应 训练 A. z轴正方向的磁场 B. y轴负方向的磁场 C. x轴正方向的磁场 D. y轴正方向的磁场 解析：电子带负电，且由阴极向阳极运动，受力沿z轴正向，根据左手定则，四指指 向x轴负向，大拇指指向z轴正向，则手心朝向y轴正向，磁场穿过手心，可知需加y轴 负方向的磁场，故B正确. B 第*页 研习任务二 洛伦兹力的大小 合作 讨论 如图所示，匀强磁场的磁感应强度大小为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且定向移 动的速率都是v. （1）导线中的电流是多大？导线在磁场中所受安培力多大？ 提示：（1）根据电流的微观决定式，导线中的电流I＝nqSv；由安 培力公式F＝BIL，得导线在磁场中所受安培力F安＝BLnqSv. （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？ 教材 认知 1. 洛伦兹力的大小：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 ，那么粒子受到的洛伦兹力为F＝ . 2. 一般表达式：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 ＝ . 3. 当v⊥B，F洛＝ ，即当电荷的速度方向与磁场方向垂直时，电荷受到的洛伦 兹力最大. 4. 当v∥B，F洛＝ ，即当电荷的速度方向与磁场方向平行时，电荷所受洛伦兹力 为零. 5. 当v与B成θ角时，F＝ . 垂直 qvB qvBsin θ qvB 0 qvBsin θ 比较项目 ... ...
