《高中物理 第三章 第5節(jié)《運(yùn)動(dòng)電荷在磁場中受到的力》課件 新人教版選修31》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《高中物理 第三章 第5節(jié)《運(yùn)動(dòng)電荷在磁場中受到的力》課件 新人教版選修31（37頁珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、同步導(dǎo)同步導(dǎo)學(xué)方案學(xué)方案課后強(qiáng)課后強(qiáng)化演練化演練第5節(jié)運(yùn)動(dòng)電荷在磁場中受到的力 1洛倫茲力：運(yùn)動(dòng)電荷在磁場中受到的力稱為洛倫茲力 2洛倫茲力的方向 (1)方向的判斷左手定則 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個(gè)平面內(nèi)；讓磁感線從掌心進(jìn)入，并使四指指向正電荷運(yùn)動(dòng)的方向(或負(fù)電荷運(yùn)動(dòng)的反方向)，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洛倫茲力的方向教教 材材 要要 點(diǎn)點(diǎn) 解解 讀讀對(duì)應(yīng)學(xué)生用書對(duì)應(yīng)學(xué)生用書P94 (2)洛倫茲力的方向 洛倫茲力的方向既與磁場方向垂直，又與電荷的運(yùn)動(dòng)方向垂直，即洛倫茲力的方向總是垂直于B和v兩者所決定的平面 (3)對(duì)洛倫茲力方向的理解 決定洛
2、倫茲力方向的因素有三個(gè)：電荷的電性(正、負(fù))，速度方向、磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向當(dāng)電性一定時(shí)，其他兩個(gè)因素決定洛倫茲力的方向，如果只讓一個(gè)因素相反，則洛倫茲力方向必定相反；如果同時(shí)讓兩個(gè)因素相反，則洛倫茲力方向?qū)⒉蛔?F、B、v三者方向間關(guān)系：電荷運(yùn)動(dòng)方向和磁場方向間沒有因果關(guān)系，兩者關(guān)系是不確定的電荷運(yùn)動(dòng)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 3洛倫茲力的大小 (1)洛倫茲力大小的推導(dǎo)過程 如圖所示，設(shè)有一段長度為L的通電導(dǎo)線，垂直放入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中若導(dǎo)線中的電流為I，則該導(dǎo)線所受的安培力大小為F安ILB. (2)洛倫茲力的表達(dá)式 在一般情況下，當(dāng)電荷運(yùn)
3、動(dòng)的方向與磁場方向的夾角為時(shí)，電荷所受洛倫茲力的大小為FqvBsin，其中為電荷速度方向與磁感應(yīng)強(qiáng)度方向的夾角 當(dāng)電荷的運(yùn)動(dòng)方向與磁場方向垂直時(shí)，洛倫茲力最大，F(xiàn)qvB. 當(dāng)電荷的運(yùn)動(dòng)方向與磁場方向平行時(shí)，F(xiàn)洛0. 當(dāng)電荷的運(yùn)動(dòng)方向與磁場方向成夾角時(shí)，洛倫茲力的大小在零到qvB之間 (3)洛倫茲力的特點(diǎn) 運(yùn)動(dòng)的電荷才有可能受到洛倫茲力，靜止的電荷在磁場中不受洛倫茲力 洛倫茲力的大小和方向都與帶電粒子的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)有關(guān) 4洛倫茲力與安培力的關(guān)系 (1)洛倫茲力是單個(gè)運(yùn)動(dòng)電荷在磁場中受到的力，而安培力是導(dǎo)體中所有定向移動(dòng)的自由電荷受到的洛倫茲力的宏觀表現(xiàn) (2)盡管安培力是自由電荷定向移動(dòng)時(shí)受到的洛倫
4、茲力的宏觀表現(xiàn)，但不能簡單地認(rèn)為安培力就等于所有定向移動(dòng)的電荷所受洛倫茲力的合力，只有當(dāng)導(dǎo)體靜止時(shí)才能這樣認(rèn)為 (3)洛倫茲力恒不做功，但安培力卻可以做功可見安培力與洛倫茲力既有聯(lián)系，也有區(qū)別 5洛倫茲力與電場力的比較洛倫茲力洛倫茲力電場力電場力作用作用條件條件運(yùn)動(dòng)電荷的速度方向與運(yùn)動(dòng)電荷的速度方向與B B不平行時(shí)，運(yùn)動(dòng)電荷才不平行時(shí)，運(yùn)動(dòng)電荷才受到洛倫茲力受到洛倫茲力帶電粒子只要處在帶電粒子只要處在電場中，就一定受電場中，就一定受到電場力到電場力大小大小方向方向F Fq qvB Bsinsin，方向與，方向與B B垂直，與垂直，與v垂直，用左手垂直，用左手定則判斷定則判斷F FqEqE，F(xiàn)
5、F的方向與的方向與E E同向或反向同向或反向特點(diǎn)特點(diǎn)洛倫茲力永不做功洛倫茲力永不做功電場力可做正功、電場力可做正功、負(fù)功或不做功負(fù)功或不做功相同相同點(diǎn)點(diǎn)反映了電場和磁場都具有力的性質(zhì)反映了電場和磁場都具有力的性質(zhì) 洛倫茲力的方向時(shí)刻與速度方向垂直時(shí)，一定不做功 1結(jié)構(gòu) 如圖所示為電視顯像管的原理示意圖(俯視圖)沒有磁場時(shí)，電子束打在熒光屏正中的O點(diǎn)，為使電子束偏轉(zhuǎn)，由安裝在管頸的偏轉(zhuǎn)線圈產(chǎn)生偏轉(zhuǎn)磁場 2掃描 在電視顯像管的偏轉(zhuǎn)區(qū)有兩對(duì)線圈，叫做偏轉(zhuǎn)線圈，偏轉(zhuǎn)線圈中通入大小方向按一定規(guī)律變化的電流，分別在豎直方向和水平方向產(chǎn)生偏轉(zhuǎn)磁場，其方向、強(qiáng)弱都在不斷變化，因此電子束打在熒光屏上的光點(diǎn)就像如
6、圖所示那樣不斷移動(dòng)，這種電子技術(shù)叫做掃描 電子束在熒光屏上掃描一行后，迅速返回(如圖中虛線所示)，再做下一行掃描，直到熒光屏的下端 3電視顯像管的工作原理 電視顯像管發(fā)射電子，在加速電場中被加速后進(jìn)入偏轉(zhuǎn)磁場在偏轉(zhuǎn)磁場作用下，電子束在熒光屏上掃描 電子束從最上一行到掃描到最后一行叫做一場，電視機(jī)中每秒要進(jìn)行50場掃描，因?yàn)槿搜鄣摹耙曈X暫留”，所以我們會(huì)感覺整個(gè)熒光屏都在發(fā)光.在如圖所示的各圖中，勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度均為B，帶電粒子的速率均為v，帶電荷量均為q.試求出圖中帶電粒子所受洛倫茲力的大小，并指出洛倫茲力的方向解解 題題 方方 法法 指指 導(dǎo)導(dǎo)對(duì)應(yīng)學(xué)生用書對(duì)應(yīng)學(xué)生用書P95 【分析】應(yīng)用
7、左手定則判斷洛倫茲力方向，根據(jù)公式FqvB求洛倫茲力大小 【方法總結(jié)】 (1)明確磁場方向與運(yùn)動(dòng)電荷的電性 應(yīng)用左手定則判斷洛倫茲力的方向 應(yīng)用左手定則時(shí)，若運(yùn)動(dòng)電荷是正電荷，四指應(yīng)指向正電荷的運(yùn)動(dòng)方向，若是負(fù)電荷，四指指向負(fù)電荷運(yùn)動(dòng)的反方向 (2)若運(yùn)動(dòng)電荷的速度v的方向與磁感應(yīng)強(qiáng)度B的方向垂直，則洛倫茲力的大小為FqvB. 若運(yùn)動(dòng)電荷的速度v的方向與磁感應(yīng)強(qiáng)度B的方向不垂直時(shí)，設(shè)夾角為，則電荷所受的洛倫茲力大小為FqvBsin. 若運(yùn)動(dòng)電荷的速度v的方向與磁感應(yīng)強(qiáng)度B的方向平行，則洛倫茲力的大小為F0.有一質(zhì)量為m，電荷量為q的帶正電的小球停在絕緣平面上，并處在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B、方向垂直紙面
8、向里的勻強(qiáng)磁場中，如圖所示為了使小球飄離平面，勻強(qiáng)磁場在紙面內(nèi)移動(dòng)的最小速度應(yīng)為多少？方向如何？一個(gè)帶正電的小球以速度v0沿光滑的水平絕緣桌面向右運(yùn)動(dòng)，飛離桌子邊緣后，通過勻強(qiáng)磁場區(qū)域，落在地板上，磁場方向垂直紙面向里(如圖所示)，其水平射程為s1，落地速度為v1；撤去磁場后，其他條件不變，水平射程為s2，落地速度為v2，則() As1s2 Bs1s2 Cv1v2 Dv1v2【答案答案】BC 【方法總結(jié)】 洛倫茲力F總是跟運(yùn)動(dòng)電荷的速度方向垂直，所以洛倫茲力對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷永不做功，洛倫茲力只改變電荷速度的方向，不能改變電荷速度的大小在涉及功的計(jì)算時(shí)，不考慮洛倫茲力，但應(yīng)注意，洛倫茲力自己不做功，但
9、可以影響其他力的做功情況如圖所示，一個(gè)用細(xì)線懸吊著的帶電小球，在垂直于勻強(qiáng)磁場方向的豎直面內(nèi)擺動(dòng)，圖中B為小球運(yùn)動(dòng)的最低位置，則() A小球向右和向左運(yùn)動(dòng)通過B點(diǎn)時(shí)，小球的加速度相同 B小球向右和向左運(yùn)動(dòng)通過B點(diǎn)時(shí)，懸線對(duì)小球的拉力相同 C小球向右和向左運(yùn)動(dòng)通過B點(diǎn)時(shí)，具有的動(dòng)能相同 D小球向右和向左運(yùn)動(dòng)通過B點(diǎn)時(shí)，具有的速度相同答案：答案：AC默默 讀讀 聯(lián)聯(lián) 想想 記記 憶憶對(duì)應(yīng)學(xué)生用書對(duì)應(yīng)學(xué)生用書P96 1.如圖所示的是磁感應(yīng)強(qiáng)度B、正電荷速度v和磁場對(duì)電荷的作用力F三者方向的相互關(guān)系圖(其中B垂直于F與v決定的平面，B、F、v兩兩垂直)其中正確的是()課課 堂堂 鞏鞏 固固 訓(xùn)訓(xùn) 練練
10、對(duì)應(yīng)學(xué)生用書對(duì)應(yīng)學(xué)生用書P96 解析：由左手定則可知D圖正確，假設(shè)已知負(fù)電荷的運(yùn)動(dòng)方向，四指指示的方向應(yīng)與速度方向相反 答案：D 2兩個(gè)帶電粒子以相同的速度垂直磁感線方向進(jìn)入同一勻強(qiáng)磁場，兩粒子質(zhì)量之比為1 4，電量之比為1 2，則兩帶電粒子受洛倫茲力之比為() A2 1B1 1 C1 2D1 4 解析：帶電粒子的速度方向與磁感線方向垂直時(shí)，洛倫茲力FqvB.與電荷量成正比，與質(zhì)量無關(guān)，C項(xiàng)正確 答案：C 3(2013杭州高二檢測)有關(guān)電荷受電場力和洛倫茲力的說法中，正確的是() A電荷在磁場中一定受磁場力的作用 B電荷在電場中一定受電場力的作用 C電荷受電場力的方向與該處電場方向垂直 D電荷若受磁場力，則受力方向與該處磁場方向垂直 解析：電荷在電場中一定受電場力作用，但在磁場中，只有電荷運(yùn)動(dòng)并且運(yùn)動(dòng)方向與磁場方向不平行時(shí)才受磁場力作用，A錯(cuò)、B對(duì)電荷受電場力的方向與電場方向相同或相反，電荷若受磁場力，則磁場力方向與磁場方向一定垂直，C錯(cuò)、D對(duì) 答案：BD 4有一勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為1.2 T，方向由南指向北，如有一質(zhì)子沿豎直向下的方向進(jìn)入磁場，磁場作用在質(zhì)子上的力為9.61014 N，則質(zhì)子射入時(shí)速度為多大？將在磁場中向哪個(gè)方向偏轉(zhuǎn)？答案：答案：5105 m/s向東向東
高中物理 第三章 第5節(jié)《運(yùn)動(dòng)電荷在磁場中受到的力》課件 新人教版選修31
