《创新课堂》第一章 安培力与洛伦兹力 2.磁场对运动电荷的作用力 课件 高中物理选择性必修第二册（人教版）

(课件网) 2.磁场对运动电荷的作用力 1.知道什么是洛伦兹力，会用左手定则判断洛伦兹力的方向。 2.掌握洛伦兹力公式的推导过程，会计算洛伦兹力的大小。 3.了解电视显像管的基本构造及基本原理。 学习目标 01 知识点一　洛伦兹力的方向 目 录 02 知识点二　洛伦兹力的大小 03 知识点三　电子束的磁偏转 04 素养培优 05 随堂选练 教师独具 06 课时作业 01 PART 知识点一　洛伦兹力的方向 　情境：阅读教材P8的“演示”实验，图甲为阴极射线管的结构示意图。 问题：（1）图甲中阴极射线管未放入磁场中时电子运动的方向及轨迹 怎样？ 提示： 电子由阴极向阳极运动，轨迹是直线。 （2）图乙中的阴极射线管放入磁场中时，观察电子的径迹怎样？为什么 会这样？ 提示： 电子的径迹向下弯曲，因为受到向下的磁场力作用。 （3）如果仅将图乙中磁铁的磁极对调，电子的径迹会怎样？ 提示： 仅将磁铁的磁极对调，电子的径迹会向上弯曲。 1. 洛伦兹力： 在磁场中受到的力称为洛伦兹力。 2. 洛伦兹力的方向 依照左手定则判定：伸开 手，使拇指与其余四个手指 ，并且都与手掌在同一个平面内；让磁感线从掌心 进入，并使四指指向 电荷运动的方向，这时 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，如图所示。负电荷受力的方向与正电荷受力的方 向 。 运动电荷　 左　 垂直　 垂直　 正　 拇指　 相反　 【易错辨析】 （1）正电荷所受的洛伦兹力的方向与磁场方向可以相同。 （　×　） （2）应用左手定则判断电荷所受洛伦兹力的方向时应注意考虑电荷的电 性。 （　√　） （3）洛伦兹力的方向一定与电荷的运动方向垂直。 （　√　） × √ √ 1. 洛伦兹力方向的理解 （1）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，如图甲所示。 （2）v与B的方向关系：v与B的方向间没有 因果关系，v与B的方向可以垂直、可以平行、 也可以成任意夹角，如图乙所示。 2. 洛伦兹力永不做功 由于洛伦兹力方向始终与电荷运动的方向垂直，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】 判断图中的带电粒子刚进入磁场时所受的洛伦兹力的方向，其中 垂直于纸面指向纸里的是（　　） 解析：根据左手定则可以判断，选项A中的负电荷所受的洛伦兹力方向向 下；选项B中的负电荷所受的洛伦兹力方向向上；选项C中的正电荷所受的 洛伦兹力方向垂直于纸面指向纸外；选项D中的正电荷所受的洛伦兹力方 向垂直于纸面指向纸里。故D正确。 √ 　在阴极射线管中电子流方向由左向右，其上方放置一根通有如图所示电 流的直导线，导线与阴极射线管平行，则电子将（　　） A. 向上偏转 B. 向下偏转 C. 向纸里偏转 D. 向纸外偏转 解析：　根据安培定则，直导线下方的磁场方向垂直于纸面向里，而电 子运动方向由左向右，由左手定则知，电子受到向下的洛伦兹力，电子将 向下偏转，故选项B正确。 √ 规律总结 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. 应用左手定则判断负电荷所受洛伦兹力的方向时四个手指要指向负电荷 运动的相反方向。 02 PART 知识点二　洛伦兹力的大小 　情境：如图所示，磁感应强度为B的匀强磁场中有一段通电导线，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，其定向运动的速率都是v。 问题：图中一段长度为vt的导线中的自由电荷数是多少？导线中的电流为多大？ 提示：这段长度为vt的导线内含有的自由电荷数为N＝nSvt 在时间t内通过导线横截面的电荷量Q＝nSvtq 由电流的定义知I＝＝＝nSvq。 （2）图中一段长度为vt的导线在磁场中所受安培力多大 ... ...