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1、高二物理选修3-1第三章磁场第5节运动电荷在磁场中受到的力知识回顾知识回顾1安培力的方向左手定则：伸出左手，使拇指与其余四个手指垂直，并且都与手掌在伸出左手，使拇指与其余四个手指垂直，并且都与手掌在同一平面内；让磁感线从掌心进入，并使四指指向电流的同一平面内；让磁感线从掌心进入，并使四指指向电流的方向，这时拇指所指的方向就是通电导线在磁场中所受安方向，这时拇指所指的方向就是通电导线在磁场中所受安培力的方向培力的方向。2安培力的大小：（1）当当B B与与I I垂直时，安培力的大小垂直时，安培力的大小F FILBILB（2）当当B B与与I I平行时，安培力的大小平行时，安培力的大小F F0 0（
2、3）当当B B与与I I夹角为夹角为时，安培力的大小时，安培力的大小F FILBsinILBsin【演示实验】【演示实验】观察阴极射线在磁场中的偏转观察阴极射线在磁场中的偏转1.如图所示的玻璃管已经抽成真空。当左右两个电极按图示的极性连接到高压电源时，阴极会发射电子。电子在电场的加速下飞向阳极。挡板上有一个扁平的狭缝，电子飞过挡板后形成一个扁平的电子束。长条形的荧光板在阳极端稍稍倾向轴线，电子束掠射到荧光板上，显示出电子束的径迹。2.没有磁场时电子束是一条直线。用一个蹄形磁铁在电子束的路径上加磁场，尝试不同方向的磁场对电子束径迹的不同影响，从而判断运动的电子在各种方向的磁场中的受力方向。3.我
3、们曾经用左手定则判定安培力的方向。能不能用类似的方法判定运动电子（电子束）的受力方向？如果运动电荷不是电子，而是带正电的粒子呢？洛伦兹力的方向和大小洛伦兹力的方向和大小1洛伦兹力的定义：运动电荷在磁场中受到的力称为洛伦运动电荷在磁场中受到的力称为洛伦兹力兹力。2洛伦兹力的方向的判断方法：（1）左手定则：伸开左手，使拇指与其余四个手指垂直，伸开左手，使拇指与其余四个手指垂直，并且都与手掌在同一平面内；让磁感线从掌心进入，并使四并且都与手掌在同一平面内；让磁感线从掌心进入，并使四指指向正电荷运动的方向，这时拇指所指的方向就是运动的指指向正电荷运动的方向，这时拇指所指的方向就是运动的正电荷在磁场中所
4、受洛伦兹力的方向正电荷在磁场中所受洛伦兹力的方向。人教版高二物理选修3-1第三章磁场第5节运动电荷在磁场中受到的力课件人教版高二物理选修3-1第三章磁场第5节运动电荷在磁场中受到的力课件（2）运动的负电荷在磁场中所受洛伦兹力的方向如何判断：伸开左手，使拇指与其余四个手指垂直，并且都与手掌在伸开左手，使拇指与其余四个手指垂直，并且都与手掌在同一平面内；让磁感线从掌心进入，并使四指指向负电荷同一平面内；让磁感线从掌心进入，并使四指指向负电荷运动的反方向，这时拇指所指的方向就是运动的负电荷在运动的反方向，这时拇指所指的方向就是运动的负电荷在磁场中所受洛伦兹力的方向磁场中所受洛伦兹力的方向。（3）洛伦
5、兹力的方向总是既垂直磁场方向又垂直电荷的运洛伦兹力的方向总是既垂直磁场方向又垂直电荷的运动方向。洛伦兹力总是不做功。洛伦兹力总是只改变速度动方向。洛伦兹力总是不做功。洛伦兹力总是只改变速度的方向，不改变速度的大小的方向，不改变速度的大小。人教版高二物理选修3-1第三章磁场第5节运动电荷在磁场中受到的力课件人教版高二物理选修3-1第三章磁场第5节运动电荷在磁场中受到的力课件【思考与讨论】【思考与讨论】1.导线中带电粒子的定向运动形成了电流。电荷定向运动时电荷定向运动时所受洛伦兹力的合力，表现为导线所受的安培力所受洛伦兹力的合力，表现为导线所受的安培力。按照这个思路，请你尝试由安培力的表达式导出洛
6、伦兹力的表达式。2.这里只讨论比较简单的情况：导线的方向与磁场的方向垂直，安培力的大小可以表示为FILB。这种情况下导线中电荷定向运动的方向也与磁场的方向垂直。人教版高二物理选修3-1第三章磁场第5节运动电荷在磁场中受到的力课件人教版高二物理选修3-1第三章磁场第5节运动电荷在磁场中受到的力课件3洛伦兹力公式推导：设一段长为L，横截面积为S直导线，单位体积的自由电荷数为n，每个自由电荷荷量为q，自由电荷定向移动速率为v。通电导线垂直放入磁感应强度为B的匀强磁场中。则（1）通电导线中电流通电导线中电流I=I=nqSvnqSv（2）通电导线所受的安培力通电导线所受的安培力F F安安=ILB=nqS
7、vLBILB=nqSvLB（3）这段导线内的自由电荷数这段导线内的自由电荷数N=N=nSLnSL（4）每个电荷所受的洛伦兹力每个电荷所受的洛伦兹力F F洛洛=qvBqvB人教版高二物理选修3-1第三章磁场第5节运动电荷在磁场中受到的力课件人教版高二物理选修3-1第三章磁场第5节运动电荷在磁场中受到的力课件洛伦兹力的大小洛伦兹力的大小（1）当当vBvB时，时，F F洛洛=qvB=qvB （2）当当vBvB时，时，F F洛洛=0 0 （3）当当v v与与B B 夹角为夹角为时，时，F F洛洛=qvBsinqvBsin 人教版高二物理选修3-1第三章磁场第5节运动电荷在磁场中受到的力课件人教版高二物
8、理选修3-1第三章磁场第5节运动电荷在磁场中受到的力课件电视显像管的工作原理电视显像管的工作原理电视显像管应用了电子束磁偏转的道理电视显像管应用了电子束磁偏转的道理。显像管中有一个阴极，工作时它能发射电子，荧光屏被电子束撞击就能发光。可是，很细的一束电子打在荧光屏上只能使一个点发光，而实际上要使整个荧光屏发光，这就要靠磁场来使电子束偏转了。思考与讨论思考与讨论如图所示是显像管原理示意图，从图中（俯视图）可以看出，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，由安装在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
9、电子束打在B点，磁场应该沿什么方向？3.如果要使电子束打在荧光屏上的位置由B逐渐向A点移动，偏转磁场应该怎样变化？实际上，在偏转区的水平方向和竖直方向都有偏转磁场，其方向、强弱都在不断变化，因此电子束打在荧光屏上的光点就像如图所示那样不断移动，这在电视技术中叫做扫描扫描。电子束从最上一行到最下一行扫描一遍叫做一场，电视机中每秒要进行50场扫描，所以我们感到整个荧光屏都在发光。【课堂训练】【课堂训练】1.关于洛仑兹力，下列说法正确的是（）A带电粒子在磁场中运动时，一定受到洛仑兹力的作用B若带电粒子经过磁场中某点时所受洛仑兹力为零，则该点的磁感应强度一定为零C洛仑兹力对运动电荷一定不做功D洛仑兹力
10、对运动电荷做功不一定为零C2.在地球的赤道上空，有一束带负电的粒子竖直向下靠近地球表面，这些带电粒子将往哪边偏转（）A向东偏转B向南偏转C向北偏转D向西偏转D人教版高二物理选修3-1第三章磁场第5节运动电荷在磁场中受到的力课件人教版高二物理选修3-1第三章磁场第5节运动电荷在磁场中受到的力课件3.下列表示运动电荷在磁场中所受到洛伦兹力的方向正确的是（）D人教版高二物理选修3-1第三章磁场第5节运动电荷在磁场中受到的力课件人教版高二物理选修3-1第三章磁场第5节运动电荷在磁场中受到的力课件4.如图所示，匀强磁场的方向竖直向下。磁场中有光滑的水平桌面，在桌面上平放着内壁光滑、底部有带电小球的试管。
11、在水平拉力F作用下，试管向右匀速运动，带电小球能从管口处飞出。则（）A小球带负电B小球运动的轨迹是一条抛物线C洛伦兹力对小球做正功D维持试管匀速运动的拉力F应增大BD人教版高二物理选修3-1第三章磁场第5节运动电荷在磁场中受到的力课件人教版高二物理选修3-1第三章磁场第5节运动电荷在磁场中受到的力课件5.如图所示，一个带负电的滑环套在水平且足够长的粗糙的绝缘杆上，整个装置处于方向如图所示的匀强磁场中，现给滑环施以一个水平向右的瞬时初速度，使其开始运动，则滑环在杆上的情况可能的是（）A始终做匀速运动B始终做减速运动，最后静止于杆上C先做加速运动，最后做匀速运动D先做减速运动，最后做匀速运动ABD
12、人教版高二物理选修3-1第三章磁场第5节运动电荷在磁场中受到的力课件人教版高二物理选修3-1第三章磁场第5节运动电荷在磁场中受到的力课件6.向荧光屏看去，电子向我们飞来，在偏转线圈中通以如图所示的电流，电子偏转方向为（）A向上B向下C向左D向右A人教版高二物理选修3-1第三章磁场第5节运动电荷在磁场中受到的力课件人教版高二物理选修3-1第三章磁场第5节运动电荷在磁场中受到的力课件7.如图所示，甲带正电，乙是不带电的绝缘块，甲、乙叠放在一起置于光滑的水平地面上，空间存在着水平方向的匀强磁场，在水平恒力F的作用下，甲、乙无相对滑动地一起向左加速运动，在加速运动阶段（）A甲、乙两物块间的摩擦力不断增
13、大B甲、乙两物块间的摩擦力不变C甲、乙向左运动的加速度不断减小D甲对乙的压力不断增大AD人教版高二物理选修3-1第三章磁场第5节运动电荷在磁场中受到的力课件人教版高二物理选修3-1第三章磁场第5节运动电荷在磁场中受到的力课件8.初速度为v0电子，沿平行于通电长直导线的方向射出，直导线中电流方向与电子初始运动方向如图，则（）A电子将向左偏转，速率不变B电子将向左偏转，速率改变C电子将向右偏转，速率不变D电子将向右偏转，速率改变C9.关于运动电荷在磁场中所受洛仑兹力的说法正确的是（）A洛仑兹力与速度在一条直线上B洛仑兹力可以改变速度方向C洛仑兹力可以使速度增加D洛仑兹力可以使速度减小B10.两个带
14、电粒子以相同的动能垂直磁感线方向进入同一匀强磁场，两粒子质量之比为1:4，电量之比为1:2，则两带电粒子受洛仑兹力之比为（）A2：1B1：1C1：2D1：4B11.如图所示，在正方形ABCD的四个顶点放上四根直导线，导线垂直于正方形所在的平面，给导线通以大小相同的电流，方向如图，在正方形对角线交点处放一正的电荷，当电荷以一定的初速度从对角线的交点处向右射出时，电荷受到的洛伦兹力方向为（）A竖直向上B竖直向下C垂直纸面向里D垂直纸面向外C12.如图，一个质量为m、带电量为+q的圆环，可在水平放置的足够长的粗糙细杆上滑动，细杆处于磁感应强度为B的匀强磁场中。现给圆环一个水平向右的初速度v0，在以后的运动中下列说法正确的是（）A圆环可能做匀减速运动B圆环可能做匀速直线运动C圆环克服摩擦力所做的功可能为D圆环克服摩擦力所做的功可能为BCD人教版高二物理选修3-1第三章磁场第5节运动电荷在磁场中受到的力课件人教版高二物理选修3-1第三章磁场第5节运动电荷在磁场中受到的力课件