2013高二物理课件第15章第4节.pptVIP

第四节　磁场对运动电荷的作用; ;目标概览;课前自主学案;2．磁场对运动电荷有力的作用，人们称这种力为_________． 二、洛伦兹力的方向和大小 1．洛伦兹力的方向，也可以用左手定则判定：伸开左手，使大拇指与其余四个手指垂直，并且都与手掌在同一个平面内，让磁感线垂直从____进入，并使四指指向__________运动的方向，这时_____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．负电荷受力的方向与正电荷受力的方向_____．;2．洛伦兹力的大小 若带电粒子运动方向与磁感应强度方向垂直，则F＝______.若粒子速度方向与磁感应强度方向的夹角为θ，则F＝_____________. 3．洛伦兹力的方向始终与带电粒子的运动方向垂直，故洛伦兹力不改变带电粒子运动速度的____，只改变粒子运动的方向．洛伦兹力对带电粒子不做功．;核心要点突破;特别提醒：(1)判断负电荷在磁场中运动受??伦兹力的方向，四个手指要伸向负电荷运动的相反方向． (2)电荷运动的方向v和B不一定垂直，但洛伦兹力一定垂直于磁感应强度B和速度的方向v.;二、对洛伦兹力的理解 1．公式推导 设导体内单位长度上自由电荷数为n，自由电荷的电荷量为q，定向移动的速度为v，设长度为L的导线中的自由电荷在t秒内全部通过截面A，如图15－4－2所示， 图15－4－2;2．洛伦兹力和安培力的区别与联系 (1)洛伦兹力是单个运动电荷在磁场中受到的力，而安培力是导体中所有定向移动的自由电荷受到的洛伦兹力的宏观表现． (2)尽管安培力是自由电荷定向移动时受到的洛伦兹力的宏观表现，但也不能认为安培力就简单地等于所有定向移动电荷所受洛伦兹力的和，一般只有当导体静止时才能这样认为． (3)洛伦兹力恒不做功，但安培力却可以做功． 可见安培力与洛伦兹力既有紧密相关、不可分割的必然联系，也有显著的区别．;3．洛伦兹力与电场力的比较;特别提醒：(1)安培力是导体中自由电荷定向移动所受洛伦兹力的宏观表现． (2)v⊥B时，洛伦兹力F＝qvB，在v∥B时，F＝0，在v＝0时，F＝0. (3)洛伦兹力最重要的一个特点就是恒不做功．;三、带电粒子在复合场中的直线运动 1．复合场一般包括重力场、电场和磁场三种场的任意两种场复合或三种场复合． 2．带电粒子在复合场中运动的分析方法和思路 (1)正确进行受力分析，除重力、弹力、摩擦力外要特别注意电场力和洛沦兹力的分析． (2)确定带电粒子的运动状态，注意运动情况和受力情况的结合．;(3)灵活选择不同的运动规律． ①当带电粒子在复合场中做匀速直线运动时，粒子受力必然平衡，由平衡条件列方程求解． ②对于临界问题，解决时要认真分析物体所经历的物理过程，找出临界状态相对应的临界条件，抓住题目中叙述的一些“恰好”、“刚好”、“最大”、“最高”、“至少”等关键词为突破口，挖掘隐含条件，探究临界位置或状态．;特别提醒：(1)电子、质子、α粒子等一般不计重力，带电小球、尘埃、液滴等带电颗粒一般要考虑重力的作用． (2)注意重力、电场力做功与路径无关，洛伦兹力始终和运动方向垂直，永不做功的特点．;课堂互动讲练;【解析】　金属导电是由于金属中自由电子定向移动引起的，当金属块中有电流时，自由电子运动方向和电流方向相反，由左手定则可判断自由电子所受洛伦兹力方向向下，即自由电子向下偏转，所以上表面电势较下表面高． 【答案】　A 【点评】　判断洛伦兹力的方向时，首先应明确磁场方向和带电粒子的电性及其运动方向，然后根据左手定则判定．;变式训练1　 图15－4－4 阴极射线管中粒子流向由左向右，其上方放置一根通有如图15－4－4所示电流的直导线，导线与阴极射线管平行，则阴极射线将(　　) A．向上偏转 B．向下偏转 C．向纸里偏转 D．向纸外偏转;解析：选B.由安培定则，电流在其下方所产生的磁场方向垂直纸面向里，由左手定则，电子流所受洛伦兹力向下，故向下偏转，则选B.; (2010年广东质检)不计重力的负粒子能够在如图15－4－5所示的正交匀强电场和匀强磁场中匀速直线穿过．设产生匀强电场的两极板间电压为U，距离为d，匀强磁场的磁感应强度为B，粒子电荷量为q，进入速度为v，以下说法正确的是(　　);图15－4－5 A．若同时增大U和B，其他条件不变，则粒子一定能够直线穿过 B．若同时减小d和增大v，其他条件不变，则粒子可能直线穿过 C．若粒子向下偏能够飞出极板间，则粒子动能一定减小 D．若粒子向下偏能够飞出极板间，则粒子的动能有可能不变;【答案】　BC 【点评】　带电粒子在电磁场中的运动，一定要综合分析所受的电场力和洛伦兹力的情况，才能作出正确的解答．;变式训练2　一个质子以速度v穿过相互垂直的电场和磁场区域而没有偏转，如图15－4－6所示． 图15－4－6 A．若电子以速度v射