磁场对运动电的作用力.docVIP

第五节 磁场对运动电荷的作用力 学习目标 1、知道什么是洛伦兹力。 2、利用左手定则会判断洛伦兹力的方向，理解洛伦兹力对电荷不做功。 3、掌握洛伦兹力大小的推理过程。 4、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。 5、了解电视机显像管的工作原理。 学习重点 1、利用左手定则会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。 学习难点 1、理解洛伦兹力对运动电荷不做功。 2、洛伦兹力方向的判断。 自主学习 1．运动电荷在磁场中受到的作用力，叫做 。　 2．洛伦兹力的方向的判断──左手定则： 让磁感线 手心，四指指向 的方向，或负电荷运动的 ，拇指所指电荷所受 的方向。 3．洛伦兹力的大小:洛伦兹力公式　 。 4．洛伦兹力对运动电荷 ，不会 电荷运动的速率。 5．显像管中使电子束偏转的磁场是由两对线圈产生的,叫做偏转线圈。为了与显像管的管颈贴在一起,偏转线圈做成 。 同步导学 例1．试判断图中所示的带电粒子刚进入磁场时所受的洛伦兹力的方向. 解答：甲中正电荷所受的洛伦兹力方向向上；乙中正电荷所受的洛伦兹力方向向下；丙中正电荷所受的洛伦兹力方向垂直于纸面指向读者；丁中正电荷所受的洛伦兹力的方向垂直于纸面指向纸里。 例2：来自宇宙的电子流，以与地球表面垂直的方向射向赤道上空的某一点，则这些电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 解答：。地球表面地磁场方向由南向北，电子是带负电，根据左手定则可判定，电子自赤道上空竖直下落过程中受洛伦兹力方向向西。故C项正确 例3：如图3所示，一个带正电q的小带电体处于垂直纸面向里的匀强磁场中，磁感应强度为B，若小带电体的质量为m，为了使它对水平绝缘面正好无压力，应该（?? ） 图3A．使B的数值增大 图3 B．使磁场以速率 v＝EQ \F(mg,qB)，向上移动 C．使磁场以速率v＝EQ \F(mg,qB)，向右移动 D．使磁场以速率v＝EQ \F(mg,qB)，向左移动 解答：为使小球对平面无压力，则应使它受到的洛伦兹力刚好平衡重力，磁场不动而只增大B，静止电荷在磁场里不受洛伦兹力， A不可能；磁场向上移动相当于电荷向下运动，受洛伦兹力向右，不可能平衡重力；磁场以V向右移动，等同于电荷以速率v向左运动，此时洛伦兹力向下，也不可能平衡重力。故B、C也不对；磁场以V向左移动，等同于电荷以速率v向右运动，此时洛伦兹力向上。当 qvB＝mg时，带电体对绝缘水平面无压力，则v＝EQ \F(mg,qB)，选项 D正确。 例4： 单摆摆长L，摆球质量为m，带有电荷＋q，在垂直于纸面向里的磁感应强度为B的匀强磁场中摆动，当其向左、向右通过最低点时，线上拉力大小是否相等？ 解答：摆球所带电荷等效于一个点电荷，它在磁场中摆动时受到重力mg，线的拉力F与洛伦兹力F′，由于只有重力做功，故机械能守恒，所以摆球向左、向右通过最低点时的速度大小是相等的，设为V，向左通过最低点时洛伦兹力F′竖直向下，根据牛顿第二定律，如图4有 图4??? 图4 故有 当向右通过最低点时，洛伦兹力 的竖直向上，而大小仍为qvB，同理可得 显然F1＞F2 例５：如图所示，没有磁场时电子束打在荧光屏正中的O点。为使电子束偏转,由安装管颈的偏转线圈产生偏转磁场。 　 ⑴.如果要使电子束在水平方向偏离中心,打在荧光屏上的A点,偏转磁场应该沿什么方向? 　 ⑵.如果要使电子束打在B点,磁场应该沿什么方向 　 解答：由左手定则，⑴中偏转磁场应该竖直向上　　⑵中偏转磁场应该竖直向下。　　 当堂达标 1. 一个电子穿过某一空间而未发生偏转，则 （ ） A．此空间一定不存在磁场 B．此空间可能有方向与电子速度平行的磁场 C．此空间可能有磁场 ，方向与电子速度垂直 D．以上说法都不对 2. 一束带电粒子沿水平方向飞过静止的小磁针的正上方，小磁针也是水平放置，这时小磁针的南极向西偏转，则这束带电粒子可能是　　　　　　　　　 （　 　） A．由北向南飞行的正离子束　　　　　　B．由南向北飞行的正离子束 C．由北向南飞行的负离子束　　　　　　D．由南向北飞行的负离子束 3.电子以速度v0垂直进入磁感应强度为B的匀强磁场