1.2 运动电荷在磁场中受到的力 导学案（无答案）

运动电荷在磁场中受到的力 【学习目标】 1..通过实验，观察阴极射线在磁场中的偏转，认识洛伦兹力. 2.会判断洛伦兹力的方向，会计算洛伦兹力的大小. 3.了解电子束磁偏转的原理以及在电视显像管中的应用． 【学习重难点】 1..通过实验，观察阴极射线在磁场中的偏转，认识洛伦兹力. 2.会判断洛伦兹力的方向，会计算洛伦兹力的大小. 【温故习新·导引自学】 一、洛伦兹力的方向和大小 1．洛伦兹力： 在磁场中受到的力． 在磁场中受到的安培力，实际是洛伦兹力的 表现． 2．洛伦兹力的方向判定：伸开左手，使拇指与其余四个手指 ，并且都与手掌在同一个 ；让磁感线从掌心进入，并使四指指向 的方向，这时 就是运动的正电荷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 ． 3．洛伦兹力的的大小：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方向 ，那么粒子所受的洛伦兹力为F＝ .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＝ . 二、电视显像管的工作原理 电视显像管应用了 的道理． 在偏转区的水平方向和竖直方向都有偏转磁场，其方向、强弱都在不断变化，因此电子束打在荧光屏上的光点不断移动，这在电视技术中叫做 ． 【交流质疑·精讲点拨】 【合作探究一】洛伦兹力的方向 【问题情境】如图所示，我们用阴极射线管研究磁场对运动电荷的作用，不同方向的磁场对电子束径迹有不同影响．那么电荷偏转方向与磁场方向、电子运动方向的关系满足怎样的规律？ 【例1】（多）下列关于图中各带电粒子所受洛伦兹力的方向或带电粒子的带电性的判断正确的是(　　) A．洛伦兹力方向竖直向上 B．洛伦兹力方向垂直纸面向里 C．粒子带负电 D．洛伦兹力方向垂直纸面向外 【合作探究二】洛伦兹力的大小 【问题情境】如图所示，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且定向运动的速度都是v ， (1)导线中的电流是多少？导线在磁场中所受安培力多大？ (2)长为L的导线中含有的自由电荷数为多少？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．则每个自由电荷所受洛伦兹力多大？ 【例2】　如图所示，各图中的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，并指出洛伦兹力的方向． 【合作探究三】电视显像管的工作原理 【问题情境】如图为电视显像管的工作原理图，从图中(俯视图)可以看出，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，由安装在管颈的偏转线圈产生偏转磁场． (1)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？ (2)如果要使电子束打在B点，磁场应该沿什么方向？ (3)如果要使电子束打在荧光屏上的位置由B逐渐向A点移动，偏转磁场应该怎样变化？ 【合作探究四】带电物体在匀强磁场中的运动问题 【例3】一个质量为m＝0.1 g的小滑块，带有q＝5×10－4C的电荷量，放置在倾角α＝30°的光滑斜面上(绝缘)，斜面固定且置于B＝0.5 T的匀强磁场中，磁场方向垂直纸面向里，如图所示，小滑块由静止开始沿斜面滑下，斜面足够长，小滑块滑至某一位置时，要离开斜面(g取10 m/s2)．求：(1)小滑块带何种电荷？(2)小滑块离开斜面时的瞬时速度多大？(3)该斜面长度至少多长？ 【当堂反馈 拓展迁移】 1．(对洛伦兹力方向的判定)如图所示，带负电的粒子在匀强磁场中运动．关于带电粒子所受洛伦兹力的方向，下列各图中判断正确的是 (　　) 2．(对洛伦兹力公式的理解)一带电粒子在匀强磁场中沿着磁感线方向运动，现将该磁场的磁感应强度增大一倍，则带电粒子受到的洛伦兹 ... ...