《研究洛伦兹力》导学案1.docVIP

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研究洛伦兹力

〖新课标要求〗认识洛伦兹力。会判断洛伦兹力的方向。会计算洛伦兹力的大小。

了解电子束的磁偏转原理

〖新课预习〗

1、洛伦兹力：

2、洛伦兹力的方向：用左手定则去伸开左手，使大拇指跟其余四个手指，并且都和手掌在一个平面内，让磁感线穿入手心，并使伸开的四指指向

运动的方向，那么，大拇指所指的方向就是运动的在磁场中所受洛伦兹力的方向。

3、洛伦兹力的大小：电荷量为q的粒子以速度v运动时，如果速度方向与磁感应强度方向，那么粒子所受的洛伦兹力为。

电荷运动方向与磁场的方向夹角为θ时，电荷所受的洛伦兹力为

因为洛伦兹力F始终与速度v，即只改变速度

所以洛伦兹力不对带电粒子做功。当运动电荷垂直磁感线进入匀强磁场中，仅受洛伦兹力作用时，一定做运动。

〖知识精讲〗

1、洛伦兹力的方向

通电导线在磁场中所受安培力实际是洛伦兹力的宏观表现。

我们用左手定则判断安培力的方向，因此可以用左手定则判断洛伦兹力的方向。

如果运动的是负电荷，则四指指向负电荷运动的反方向，那么拇指所指的方向就是负电荷所受洛伦兹力的方向。

【例1】如图所示的是磁感应强度B、正电荷速度v和磁场对电荷的作用力F三者方向的相互关系图（其中B垂直于F与v决定的平面，B、F、v两两垂直）。其中正确的是

2、洛伦兹力的大小

洛伦兹力的大小推导，按下列过程写出各问题的物理量

书本P88图3-5-4。假设：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。

问题1：这段导线中电流I的微观表达式是多少？

I=

问题2：这段导体所受的安培力为多大？

F=

问题3：这段导体中含有多少自由电荷数？

N=

问题4：每个自由电荷所受的洛伦兹力大小为多少？

f=

例题：2．已知一质子以5×107m/s的速度垂直射入磁感应强度B=2T的匀强磁场中，质子受的洛仑兹力为多大？（学生探究完洛伦兹力大小计算就练习）

解答过程：

【速度选择器】

【例题3】如图16－50所示，在两平行板间有强度为E的匀强电场，方向竖直向下，一带电量为q的负粒子（重力不计），垂直于电场方向以速度v飞入两板间，为了使粒子沿直线飞出，应在垂直于纸面内加一个怎样方向的磁场，其磁感应强度为多大？

【课堂针对性练习】

1．判断图中带电粒子所受洛伦兹力的方向

2．依运动轨迹，判断图中带电粒子的电性。

3.初速度为v0的电子，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的初始运动方向如图3-36所示，则（）.

图3-36

图3-36

A．电子将向右偏转，速率不变

B．电子将向左偏转，速率改变

C．电子将向左偏转，速率不变

D．电子将向右偏转，速率改变

4．在只受洛伦兹力的条件下,关于带电粒子在匀强磁场中的运动,下列说法中不正确的是：（）

A、只要粒子的速度大小相同，带电量相同，粒子所受洛伦兹力大小就相同

B、洛伦兹力只改变带电粒子运动方向

C、洛伦兹力始终与速度垂直，所以洛伦兹力不做功；

D、洛伦兹力始终与速度垂直，所以粒子在运动过程中的动能保持不变

5（广东07年高考理科基础）如图6，在阴极射管正下方平行放置一根通有足够强直流电流的长直导线，且导线中电流方向水平向右，则阴极射线将会（）

图6

A.向上偏转B.向下偏转

C.向纸内偏转D.向纸外偏转

P90[课后练习]（学生练习与评讲1课时）