第三章 磁场
第五节 运动电荷在磁场中受到的力 NO.33
编制:高二、二部 审核:刘庆刚 审批:
【学习目标】
1.会计算洛伦兹力大小,灵活运用左手定则,判断洛伦兹力方向;
2.自主学习,合作探究,学会从微观角度研究洛伦兹力的方法;
3.激情投入,体会磁现象在生活中的应用。
【重点难点】
洛伦兹力计算公式的推导,洛伦兹力方向判断和大小计算。
【使用说明】
1. 研读教材,勾画重点→演练导学案,发现问题→再读教材解决问题,整理主干知识。
2.通过自主学习,掌握带电粒子在电场中的运动和受力特点,会用左手定则判断洛伦兹力方向,体会物理知识间的联系,通过交流,领悟物理探索的基本思路。
3.本节课必须掌握的概念和规律:洛伦兹力表达式的推导方法及左手定则。
4.独立认真完成导学案,用红笔标记存在的疑惑和不能自主解决的问题。
【预习自学】
1.通电直导线在磁场中受安培力作用,而我们知道导线中的电流是电子的定向移动,那我们如何利用左手定则判断电子受力呢?
2.什么是洛伦兹力?
3.洛伦兹力的方向与哪些因素有关?其具体关系是什么?
【合作探究】
探究一、洛伦兹力的方向
问题1:阴极射线在磁场中的偏转
⑴在没有外磁场时,电子束怎样运动?形成怎样的电流? 
⑵将蹄形磁铁靠近阴极射线管,电子束怎样运动?
⑶洛伦兹力方向与带电粒子运动方向的关系如何?洛伦兹力对带电粒子运动的速度有什么影响?洛伦兹力对带电粒子做功吗?
问题2:电视显像管的工作原理
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?
【针对训练】
1.试判断图中所示的带电粒子刚进入磁场时所受的洛伦兹力的方向

2.电子以初速度v垂直进入磁感应强度为B的匀强磁场中,则( )
A. 磁场对电子的作用力始终不变
B. 磁场对电子的作用力始终不做功
C. 电子的速度始终不变
D. 电子的动能始终不变
3.来自宇宙的电子流,以与地球表面垂直的方向射向赤道上空的某一点,则这些电子在进入地球周围的空间时,将( )
A.竖直向下沿直线射向地面 B.相对于预定地面向东偏转
C.相对于预定点稍向西偏转 D.相对于预定点稍向北偏转
探究二、洛伦兹力的大小
问题3:洛伦兹力的推导(由安培力的表达式导出洛伦兹力的表达式)设导线中每个带电粒子定向移动的速度都是v,单位体积的粒子数为n,导线的横截面积为S。
(1)在时间t内通过横截面的粒子数是多少?

(2)如果带电粒子的电荷量记为q,电流微观表达式是什么?
(3)如图,写出这段导线所受的安培力 。
(4)求出每个粒子所受的洛伦兹力(提示:中间量n、s、t等都应不再出现)
问题4:在如图所示的平行板装置中,电场强度E和磁感强度B互相垂直。具有不同水平速度的带电粒子射入后,发生的偏转情况不同。这种装置能把具有某一特定速度的粒子选择出来,所以叫做速度选择器。试求:带正电q的粒子,速度v多大时,才能沿着直线通过这个速度选择器。
(1)请分析电场线方向。
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