高2014级高二物理导学案3.5运动电荷在磁场中受到的力(共4页).doc

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1、精选优质文档-倾情为你奉上高2014级高二物理导学案3.5运动电荷在磁场中受到的力（1课时）一、课前复习1、磁场对通电导线的作用力叫 ，它的大小等于 ，方向用 来判断。2、判断下列情况中安培力的方向3、通电导线中的电流是怎样形成的呢? 。4、为什么磁场对通电导线有作用力? 5、磁场是否对运动电荷也有作用力呢? 二、课前预习： 实验演示：观察阴极射线在磁场中的偏转阴极射线管的玻璃管内已经抽成真空，当左右两个电极按标签上的极性接上高压电源时，阴极会发射电子。在电场的加速下飞向阳极，电子束掠射到荧光板上，显示出电子束的轨迹。没有磁场时电子束是一条直线。用一个蹄性磁铁在电子束的路径上加磁场，尝试不同方

2、向的磁场对电子束径迹的不同影响，均出现电子束在磁场中偏转。结论：看来，磁场对运动电荷的确有 ，我们把这一个作用力命名为 。安培力与磁场对运动电荷作用力的关系）1、洛伦兹力的大小和方向1）洛伦兹力的定义： 在磁场中受到的作用力，通电导线在磁场中受到的安培力实际上是洛伦兹力的 。2）洛伦兹力的方向：带电粒子在磁场中所洛伦兹力的方向与运动电荷和磁感应强度的方向都 ，它的指向可以依照左手定则判定：伸开左手,使拇指与其余四指垂直且处于同一平面内;让磁感线从 进入,使四指指向 的方向, 所指的方向就是正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 。问题：磁场对运动电荷一定有作用力吗？为什么

3、？练习：试判断下图中的带电粒子刚进入磁场时所受洛伦兹力的方向 3）、洛伦兹力的大小设有一段长为L，横截面积为S的直导线，单位体积内的自由电荷数为n，每个自由电荷的电荷量为q，自由电荷定向移动的速率为v.这段通电导线垂直磁场方向放入磁感应强度为B的匀强磁场中，求（1）这段导线内的自由电荷数= （2）这段导线内的总电荷量 （3）这些电荷完全通过一端横截面的时间 (4)电流大小= （5）这段导线受的安培力= （6）每个粒子所受的安培力= 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垂直,那么粒子所受的洛伦兹力为F= 。当运动电荷的速度v方向与磁感应强度B方向的夹角为，电荷所受的洛伦兹

4、力大小为 F= 。练习1：电子的速率v=3106m/s,垂直射入B=0.10T的匀强磁场中,它受到的洛伦兹力是多大?练习2：当一带正电q的粒子以速度v沿螺线管中轴线进入该通电螺线管,若不计重力,则( )A带电粒子速度大小改变B带电粒子速度方向改变C带电粒子速度大小不变D带电粒子速度方向不变练习3：电荷量为q的粒子在匀强磁场中运动，下列说法正确的是( )A只要速度大小相同，所受洛伦兹力就相同B如果把q改为-q，且速度反向，大小不变，则洛伦兹力的大小方向不变C洛伦兹力方向一定与电荷速度方向垂直，磁场方向一定与电荷运动方向垂直D粒子的速度一定变化练习4：来自宇宙的质子流，以与地球表面垂直的方向射向赤

5、道上空的某一点，则这些质子在进入地球周围的空间时，将( )A竖直向下沿直线射向地面B相对于预定地面向东偏转C相对于预定点稍向西偏转D相对于预定点稍向北偏转高2014级高二物理导学案3.5运动电荷在磁场中受到的力（2课时）思考与讨论1：根据洛伦兹力的方向与带电粒子运动方向的关系(FV FB) ,请你推测:1、洛伦兹力对带电粒子运动的速度有什么影响? 2、带电粒子在磁场中运动时，洛伦兹力对带电粒子是否做功? 练习1、电子以初速度V垂直进入磁感应强度为B的匀强磁场中,则 ( ) A、磁场对电子的作用力始终不变. B、磁场对电子的作用力始终不做功. C、电子的速度始终不变. D、电子的动能始终不变.练

6、习2、一带负电的小滑块从光滑的斜面顶端滑至底端时的速率为V；若加一个垂直纸面向外的匀强磁场，则它滑至底端时的速率将( )A、变大 B、变小 C、不变 D、条件不足，无法判断练习3、将一半径为R的半圆形光滑绝缘滑轨,固定在垂直向里的匀强磁场B中。一带电量+q，质量m的小球在A点无初速释放，沿滑轨运动，求小球第一次经过最低点时对滑轨的压力。练习4、半导体靠自由电子(带负电)和空穴(相当于带正电)导电, 分为p型和n型两种.p型中空穴为多数载流子;n型中自由电子为多数载流子.用以下实验可以判定一块半导体材料是p型还是n型:将材料放在匀强磁场中.通以图示方向的电流I.用电压表判定上下两个表面的电势高低

7、.从而判定判定一块半导体材料是p型还是n型.试分析原因.若上极板电势高.就是 型半导体;若下极板电势高.就是 型半导体.思考与讨论2：带电粒子在磁场中运动时受洛伦兹力.而带电粒子在电场中受电场力.那么洛伦兹力与电场力有何区别?1） 受力：电荷在电场中一定受到电场力的作用，与其运动状态无关；而电荷在磁场中不一定受到磁场力作用，只有相对于磁场运动且运动方向与磁场方向不平行的电荷才受磁场力作用.2）大小：F电qE F洛=qvBsin3）、方向：电荷所受电场力方向总是平行于电场方向；电荷所受磁场力方向总是垂直于磁场方向，垂直于运动方向。4）、做功：电场力对运动电荷要做功(电荷在等势面上运动除外)；磁场

8、力对运动电荷一定不做功。4、电视显像管的工作原理1）结构：由 、 和 三部分组成2）原理：应用电子束 的原理 使电子束偏转的磁场是由两对线圈产生的，这样的线圈叫 。练习1、绕有绝缘的通电导线的铁环,电流方向如图所示.若有一电子束以垂直于纸面向里的速度从0点射入.则电子的运动轨迹?【思考与讨论】：1、要使电子打在A点,偏转磁场应该沿什么方向?2、要是电子打在B点,偏转磁场应该沿什么方向?3、要是电子打从A点向B点逐渐移动,偏转磁场应该怎样变化？练习2、在图所示的平行板之间,电场强度E和磁感应强度B相互垂直,具有不同水平速度的带电粒子射入后发生偏转的情况不同.这种装置能把具有某一特定速度的粒子选择出来,所以叫做速度选择器.若带正电粒子入射速度,则下列说法正确的是( )A、粒子动能一定增加,电场力做正功B、粒子所受洛伦兹力一定增大,洛伦兹力做正功C、粒子动能一定减少, 洛伦兹力不做功D、电场力不做功,洛伦兹力做正功练习3、如图是磁流体发电机的示意图，将一束等离子体喷入磁场，A、B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）图中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？专心-专注-专业