湖北省武漢市第三十九中學(xué)高中物理 3.5 運(yùn)動(dòng)電荷在磁場中受到的力導(dǎo)學(xué)案（無答案）新人教版選修31.DOC

3.5 運(yùn)動(dòng)電荷在磁場中受到的力一、洛倫茲力1定義：_在磁場中所受的力2與安培力的關(guān)系：通電導(dǎo)線在磁場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)的正電荷在磁場中所受_的方向負(fù)電荷受力的方向與正電荷受力的方向_(2)特點(diǎn)：洛倫茲力的方向與電荷運(yùn)動(dòng)方向和磁場方向都_，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，對電荷不做功2洛倫茲力的大小(1)一般公式：fqvbsin ，其中為_方向與_方向的夾角(2)當(dāng)_時(shí)，fqvb.(3)當(dāng)_時(shí)，f0.三、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_.課內(nèi)探究一、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3001 000 km/s的速度掃過太陽系，形成“太陽風(fēng)”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判斷安培力方向時(shí)，左手的用法相同嗎？ 3洛倫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_電荷在磁場中所受洛倫茲力的方向3洛倫茲力的計(jì)算公式為fbqvsin ，式中指_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？ 課堂練習(xí)例1 各圖已標(biāo)出磁場方向、電荷運(yùn)動(dòng)方向、電荷所受洛倫茲力方向三者中的兩個(gè)，試標(biāo)出另一個(gè)的方向變式1 如圖所示，將水平導(dǎo)線置于真空中，并通以恒定電流i.導(dǎo)線的正下方有一質(zhì)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) b沿路徑b運(yùn)動(dòng)c沿路徑c運(yùn)動(dòng) d沿路徑d運(yùn)動(dòng)變式2 下列關(guān)于帶電荷量為q的粒子在勻強(qiáng)磁場中運(yùn)動(dòng)的說法，正確的是( )a只要速度的大小相同，所受洛倫茲力的大小就相同b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、方向不變c洛倫茲力方向一定與電荷運(yùn)動(dòng)的速度方向垂直，磁場方向也一定與電荷的運(yùn)動(dòng)方向垂直d當(dāng)粒子只受洛倫茲力作用時(shí)，動(dòng)能不變例2 如圖所示，擺球帶負(fù)電荷的單擺，在一勻強(qiáng)磁場中擺動(dòng)勻強(qiáng)磁場的方向垂直于紙面向里擺球在a、b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a1；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( )af1f2，a1a2 bf1f2，a1a2cf1f2，a1a2 df1f2，a1a2例3 如圖所示，套在很長的絕緣直棒上的小球其質(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)電場和勻強(qiáng)磁場中，電場強(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，求小球由靜止沿棒下落的最大加速度和最大速度變式3 質(zhì)量為0.1 g的小物塊，帶有510-4 c的電荷量，放在傾角為30的絕緣光滑斜面上，斜面置于0.5 t的勻強(qiáng)磁場中，磁場方向如圖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，取g10 m/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？課后作業(yè)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三者方向之間的關(guān)系，下列說法正確的是( )af、b、v三者必定均保持垂直bf必定垂直于b、v，但b不一定垂直于vcb必定垂直于f，但f不一定垂直于vdv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洛倫茲力對帶電粒子不做功3初速度為v0的電子，沿平行于通電長直導(dǎo)線的方向射出，直導(dǎo)線中電流方向與電子的初始運(yùn)動(dòng)方向如圖所示，則( )a電子將向右偏轉(zhuǎn)，速率不變b電子將向左偏轉(zhuǎn)，速率改變c電子將向左偏轉(zhuǎn)，速率不變d電子將