1.2磁场对运动电荷的作用力（学生版） 2024-2025学年高二物理同步学与练（ 人教版2019选择性必修第二册）.pdf

1.2磁场对运动电荷的作用力

01学习目标

课程标准物理素养

1.通过实验，认识洛伦物理观念：电荷定向运动形成电流，磁场对电流的作用是对运动电荷作用的

力。宏观体现，认识磁场对运动电荷的相互用观。

2.能判断洛伦兹力的方向科学思维：经历由安培力的表达式推导出洛伦兹力的表达式的过程，这是培

会计算安培力的大小。养学生逻辑思维能力的好机会。

3.会计算洛伦兹力的大科学探究：实验结合理论探究洛伦兹力的方向。

小。科学态度与责任：解显像管的基本构造及工作的基本原理，认识电子束的磁

偏转，体会物理知识与科学技术的关系。

02思维导图

03知识梳理

（一）课前研读课本，梳理基础知识：

一、洛伦兹力的方向

1．洛伦兹力：在磁场中受到的力。

2．电子束在磁场中的偏转

(1)没有磁场时，电子束呈。

(2)如果在电子束的路径上施加磁场，电子束的径迹会发生弯曲。

(3)改变磁场方向，电子束会向相反方向弯曲。

3．左手定则：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

垂直进入，并使四指指向的方向，这时拇指所指的方向就是运动的正电荷在磁场中所受洛伦兹力

的方向。

4．洛伦兹力方向的特点：F⊥B，F⊥v，即F垂直于B与v所决定的平面。

二、洛伦兹力的大小

1．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B的方向垂直，那么粒子受到的洛

伦兹力为F＝qvB。

2．当电荷运动的方向与磁场的方向夹角为θ时，电荷所受的洛伦兹力为F＝。

三、电子束的磁偏转

1．显像管的构造：如图所示，由电子枪、和荧光屏组成。

2．原理

(1)电子枪。

(2)电子束在磁场中。

(3)荧光屏被电子束撞击发光。

3．扫描：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，因此电子束打在

荧光屏上的光点不断移动，这在显示技术中叫作扫描。

04题型精讲

【题型一】洛伦兹力的方向

1．影响洛伦兹力方向的因素：电荷的电性(正、负)、速度的方向、磁感应强度的方向。当电性一定时，

其他两个因素决定洛伦兹力的方向，如果只让一个因素相反，则洛伦兹力方向必定相反；如果同时让两个

因素相反，则洛伦兹力方向将不变。

2．F、B、v方向间的关系

电荷运动方向和磁场方向间没有因果关系，两者关系是不确定的。电荷运动方向和磁场方向确定洛伦

兹力方向，F⊥B，F⊥v，即F垂直于B和v所决定的平面。

3．方向特点：洛伦兹力的方向随电荷运动方向的变化而变化。但无论怎样变化，洛伦兹力都与运动方

向垂直，故洛伦兹力永不做功，它只改变电荷运动方向，不改变电荷速度大小。

1F

【典型例题】匀强磁场中一个运动的带电粒子，受到洛伦兹力的方向如图所示，则该粒子的电性和运

动方向可能是（）

A．粒子带负电，向下运动B．粒子带正电，向左运动

C．粒子带负电，向上运动D．粒子带正电，向右运动

239

【典型例题】中国第次南极科学考察队在南极工作时观看到美丽的极光。极光是来自太阳的高能带电

粒子与大气分子剧烈碰撞或摩擦而激发大气分子发出的各种颜色的光。如图所示，假设南极