高中物理 第3章 磁場 5 運動電荷在磁場中受到的力課件 新人教版選修3-1

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1、第三章,磁場,5運動電荷在磁場中受到的力,電視機顯像管中的電子只是細細的一束，為什么能使整個屏幕發(fā)光？從宇宙深處射來的帶電粒子，為什么不能直射地球？為什么只在地球兩極形成絢麗多彩的極光？解開這些問題的鑰匙就是本節(jié)學習的磁場對運動電荷的作用規(guī)律。,,知識自主梳理,1洛倫茲力 ____________在磁場中所受的力。 2洛倫茲力和安培力的關系 通電導線在磁場中受到的安培力，實際上是在導線中_________________所受到的洛倫茲力的宏觀表現(xiàn)。,洛倫茲力的方向和大小,知 識 點 1,運動電荷,定向運動的電荷,3洛倫茲力的方向 (1)左手定則：伸開左手，使拇指與其余四個手指垂直，并且都與手掌

2、在同一個平面內，讓__________從掌心進入，并使四指指向__________運動的方向，這時拇指所指的方向就是運動的正電荷在磁場中所受__________的方向。負電荷受力的方向與正電荷受力的方向________。 (2)洛倫茲力方向特點：FB，F(xiàn)v，即F垂直于__________所決定的平面。,磁感線,正電荷,洛倫茲力,相反,B和v,4洛倫茲力的大小 當速度方向和磁感應強度方向分別滿足以下幾種情況時，洛倫茲力的大小分別是 (1)當v與B成角時：F__________ (2)當vB時：F__________ (3)當vB時，F(xiàn)__________,qvBsin,qvB,0,1構造 如圖所

3、示，由電子槍、__________和熒光屏組成。 2原理 (1)電子槍__________。 (2)電子束在磁場中________。 (3)熒光屏被電子束撞擊發(fā)光。,知 識 點 2,電視顯像管的工作原理,,偏轉線圈,發(fā)射電子,偏轉,3掃描 在偏轉區(qū)的水平方向和豎直方向都有偏轉磁場，其方向、強弱都在__________，使得電子束打在熒光屏上的光點從上向下、從左向右不斷移動。 4偏轉線圈 使電子束偏轉的磁場是由__________產生的。,不斷變化,兩對線圈,重點難點突破,1決定洛倫茲力方向的三個因素 電荷的電性(正、負)，速度方向、磁感應強度的方向。當電性一定時，其他兩個因素決定洛倫茲力的方向

4、，如果只讓一個因素相反，則洛倫茲力方向必定相反；如果同時讓兩個因素相反，則洛倫茲力方向將不變。 2F、B、v三者方向間的關系 電荷運動方向和磁場方向間沒有因果關系，兩者關系是不確定的。電荷運動方向和磁場方向確定洛倫茲力方向，F(xiàn)B，F(xiàn)v，即F垂直于B和v所決定的平面。,一、洛倫茲力的方向,3洛倫茲力的特點 洛倫茲力的方向隨電荷運動方向的變化而變化。但無論怎樣變化，洛倫茲力都與運動方向垂直，故洛倫茲力永不做功，它只改變電荷運動方向，不改變電荷速度大小。 特別提醒應用左手定則時，當v與B不垂直時，洛倫茲力仍垂直于v、B決定的平面，但磁感線不一定要垂直穿過掌心，磁感線方向一定與大拇指垂直，不一定與四指

5、垂直。,解析：因為地球周圍存在著磁場，宇宙空間的帶電粒子在經(jīng)過地球磁場時，由于受到洛倫茲力的作用而發(fā)生偏轉，故不能直射向地球。,,二、洛倫茲力和安培力的區(qū)別與聯(lián)系 特別提醒盡管安培力是自由電荷定向移動時受到的洛倫茲力的宏觀表現(xiàn)，但也不能簡單地認為安培力就等于所有定向移動電荷所受洛倫茲力的和，一般只有當導體靜止時才能這樣認為。,三、洛倫茲力與電場力的比較,1復合場：一般是指電場、磁場和重力場并存，或其中兩種場并存，或分區(qū)域存在。 2帶電粒子在復合場中運動的分析方法和思路 (1)正確進行受力分析，除重力、彈力、摩擦力外要特別注意電場力和洛倫茲力的分析。 (2)確定帶電粒子的運動狀態(tài)，注意運動情況

6、和受力情況的結合。,四、帶電粒子在復合場中的運動,(3)電荷在復合場中的運動一般有兩種情況直線運動和圓周運動。 電荷在電場力、重力和洛倫茲力共同作用下做直線運動時，一定是做勻速直線運動。 電荷在上述復合場中如果做勻速圓周運動，只能是除洛倫茲力以外的所有恒力的合力為零才能實現(xiàn)。 特別提醒(1)電子、質子、粒子等一般不計重力，帶電小球、塵埃、液滴等帶電顆粒一般要考慮重力的作用。 (2)注意重力、電場力做功與路徑無關，洛倫茲力始終和運動方向垂直，永不做功的特點。,解析：由于電視機的顯像管是利用磁場對電子束偏轉原理工作的，如果將磁鐵靠近熒光屏，會影響電子束的偏轉方向，進而使得圖像變形或變色。,,2磁流

7、體發(fā)電機 (1)磁流體發(fā)電是一項新興技術，它可以把內能直接轉化為電能。 (2)根據(jù)左手定則，如圖中的B板是發(fā)電機正極。 (3)磁流體發(fā)電機兩極板間的距離為d，等粒子體速度為v，磁場磁感應強度為B，則兩極板間能達到的最大電勢差UBdv。,,,0.63,考點題型設計,題型1洛倫茲力的大小和方向,,點評：在計算洛倫茲力的大小時，要注意v應取與B垂直的分量。洛倫茲力的方向垂直于v與B所決定的平面。,,D,題型2帶電物體在復合場中的運動,AC,,點評：本題是帶電粒子在復合場中的綜合問題，應在分析物體受力的基礎上，弄清物理過程，根據(jù)隱含的臨界條件求解。,,AD,題型3洛倫茲力與現(xiàn)代科技,,答案：121kW,D,易錯案例剖析,,AB,,課堂知識結構,隨堂鞏固提升,課 時 作 業(yè),