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1、高二物理学案(人教版2019选择性必修二) 班级: 姓名: 磁场对运动电荷的作用【学习目标】1. 能说出什么是洛伦兹力。2. 能利用左手定则判断洛伦兹力的方向。3. 能计算垂直进入磁场方向的带电粒子受到的洛伦兹力大小。重点、难点:洛伦兹力大小方向的判定【导入学习】回顾所学知识,回答以下问题:问题1、什么是安培力?如何判断安培力的方向? 问题2、怎样计算安培力的大小?问题3、电流是怎样形成的?方向是怎么规定的?电流强度的微观表达式是什么?【学习活动】学习活动一、洛伦兹力的存在与方向问题1、阅读鲁科版教材121页实验与探究内容回答:磁场对什么样的电荷会产生力的作用?这个力叫什么力?问题2、阅读鲁科
2、版教材121页最后一段内容回答:电流在磁场中受到的力与运动电荷在磁场中受到的力这二者之间有什么内在联系?问题3、阅读鲁科版教材123页第一段内容回答:如何判断运动电荷在磁场中受到的力的方向?【特别注意】若是运动的负电荷, 。问题4、由左手定则判定:f洛 、B、v三者方向有什么关系?那么洛仑兹力能不能对运动电荷做功?例1、画(写)出下图中电荷所受的洛伦兹力方向vv-q+q-q+qvv学习活动二 、洛伦兹力的大小情境创设:设有一段长度为L的通电导线,横截面积为S,导线每单位体积中含有的自由电荷数为n,每个自由电荷的电量为q,定向移动的平均速率为v,将这段导线垂直于磁场方向放入磁感应强度为B的磁场中
3、。(1)这段导线中电流I的微观表达式是 (2)这段导体所受的安培力为 (3)这段导体中含有多少自由电荷数 (4)每个自由电荷所受的洛伦兹力大小为 总结:磁场对电荷的作用力:对静止电荷,f洛= 对运动电荷,当Bv时,f洛= 当Bv时,f洛= 例2、下列说法中正确的是( )A运动电荷在磁感强度不为零的地方,一定受到洛伦兹力的作用B运动电荷在某处不受洛伦兹力的作用,则该处的磁感强度一定为零C洛伦兹力既不能改变带电粒子的动能,也不能改变带电粒子的速度D洛伦兹力对带电粒子不做功例3、在下图所示的各图中,匀强磁场的磁感应强度均为B,带电粒子的速率均为v,带电荷量均为q。 试求出图中带电粒子所受洛伦兹力的大
4、小,并标出洛伦兹力的方向v0abco学习活动三、生活应用速度选择器原理:如图所示,由所受重力可忽略不计,运动方向相同而速率不同的正粒子组成的粒子束射入相互正交的匀强电场和匀强磁场所组成的区域中,已知电场强度大小为E ,方向向下,磁场的磁感应强度为B,方向垂直于纸面向里。若该粒子带正电,回答以下问题:问题1:该粒子所受的洛伦兹力的方向及大小如何?问题2:该粒子所受的电场力的方向及大小如何?问题3:若粒子运动轨迹不发生偏转,必须满足平衡条件是什么?速度有什么要求?讨论:当v v0时, + 当v v0时, 例4、方向如图所示的匀强电场(场强为E)和匀强磁场(磁感应强度为B)共存的场区,一电子沿垂值电
5、场线和磁场线方向的速度v0射入场区,则( )A若v0E/B,电子沿轨迹运动 B若v0E/B,电子沿轨迹运动C若v0E/B,电子沿轨迹运动 D若v0E/B,电子沿轨迹运动【知识建构】【应用学习】1、关于电场力与洛伦兹力,以下说法正确的是( ) A电荷只要处在电场中,就会受到电场力,电荷只要处在磁场中,就受到洛伦兹力B电场力对电荷会做功,而洛伦兹力对电荷却一定不做功C电场力与洛伦兹力一样,受力方向都在电场线和磁感线上D只有运动的电荷在磁场中才会受到洛伦兹力的作用2、两个带电粒子以相同的速度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,电荷量之比为1:2,则两带电粒子受洛伦兹力之比为( )
6、A2:1 B1:1C1:2 D1:4 第3题3、电子束以一定的初速度沿轴线进入螺线管内,螺线管中通以方向随时间而周期性变化的电流,如图所示,则电子束在螺线管中做( )A匀速直线运动 B匀速圆周运动C加速减速交替的运动 D来回振动4、如图中表示磁场B、正电荷运动方向v和磁场对电荷作用力F的相互关系图,这四个图中画得正确的是(其中B、F、v两两垂直)( )5、如图所示,带电小球在匀强磁场中沿光滑绝缘的圆弧形轨道的内侧来回往复运动,它向左或向右运动通过最低点时( )A速度相同B加速度相同C所受洛伦兹力相同 D轨道给它的弹力相同6、一个质量m0.1g的小滑块,带有q5104C的电荷放置在倾角30的光滑斜面上(绝缘),斜面置于B0.5T的匀强磁场中,磁场方向垂直纸面向里,如下图所示,小滑块由静止开始沿斜面滑下,其斜面足够长,小滑块滑至某一位置时,要离开斜面,求:小滑块带何种电荷?小滑块离开斜面的瞬时速度多大?该斜面的长度至少多长?(g10m/s2) 学科网(北京)股份有限公司