磁场对运动电荷的作用力 导学案-高二下学期物理人教版（2019）选择性必修第二册.docx

设计人：高中物理演员 1.2.1磁场对运动电荷的作用力班级 姓名 小组 【学习目标】1理解洛伦兹力的实质，推导公式。掌握运用左手定则判断洛伦兹力的方向。2掌握垂直进入磁场方向的带电粒子，受到洛伦兹力大小的计算，理解洛伦兹力对电荷不做功。3了解电视显像管、速度选择器、磁流体发电机的工作原理。【课堂任务】课堂任务一：洛伦兹力1.洛伦兹力：运动电荷在 中受到的力。2.洛伦兹力的方向(1)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个平面内；让 从掌心进入，并使四指指向 电荷运动的方向，这时拇指所指的方向就是 电荷所受洛伦兹力的方向。负电荷受力的方向与正电荷受力的方向 。(2)特点：FB，Fv，即F垂直于B和v决定的平面。应用1：下列表示运动电荷在磁场中所受洛伦兹力的方向正确的是(       )A B C D应用2：一束混合粒子流从一发射源射出后，进入如图所示的磁场，分离为1、2、3三束粒子流，不考虑重力及粒子间的相互作用，则下列选项不正确的是()A1带正电B1带负电C2不带电D3带负电应用3：假设有一个带负电的粒子垂直于地球赤道射来，如图所示。在地球磁场(不考虑磁偏角及地球的自转)的作用下，这个粒子偏转的方向是()A向北B向南C向东D向西3.洛伦兹力与安培力的关系(1)安培力是导体中所有定向移动的 受到的洛伦兹力的宏观表现，而洛伦兹力是安培力的微观本质.(2) 力对电荷不做功，但 力却可以对导体做功。推导：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，试推导每个自由电荷所受洛伦兹力大小。4.洛伦兹力的大小洛伦兹力的大小：FqvBsin，为电荷运动的方向与磁感应强度方向的夹角。(1)当电荷运动方向与磁场方向垂直时：F ；(2)当电荷运动方向与磁场方向平行时：F ；(3)当电荷在磁场中静止时：F 。应用4：如图所示，各图中的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方向和大小 课堂任务二：洛伦兹力与现代科技1显像管显像管电视机原理：电视机显像管利用了 的原理。显像管结构：电视机显像管由电子枪、 和荧光屏组成扫描：在偏转区的水平方向和竖直方向都有偏转磁场，其方向、强弱都在不断变化，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 。2速度选择器：速度选择器只选择速度(大小、方向)而不选择粒子的质量和电荷量如图所示的平行板器件中，电场E和磁场B相互垂直。具有某一水平速度v的带电粒子将沿着图中所示的虚线穿过两板间的空间而不发生偏转。具有其他速度的带电粒子将发生偏转，这种器件能把具有速度v的粒子选择出来，所以叫做速度选择器。试证明带电粒子具有速度v =E/B时，才能沿着图示的虚线路径通过(不计粒子的重力)。3磁流体发电机一种用磁流体发电的装置如图所示。平行金属板 A、B 之间有一个很强的磁场，将一束等离子体(即高温下电离的气体，含有大量正、负带电粒子)喷入磁场，A、B 两板间便产生电压。如果把 A、B 和用电器连接，A、B 就是一个直流电源的两个电极。(1)A、B 板哪一个是电源的正极? (2)若 A、B 两板相距为 d，板间的磁场 按匀强磁场处理，磁感应强度为 B，等离子体以速度 v 沿垂直于B的方向射入磁场，这个发电机的电动势是多大？第 3 页 共 3 页学科网（北京）股份有限公司