运动电荷在磁场中的受力上课.pptVIP

宇宙射线 崇德善思 励志笃行 崇德善思 励志笃行 * * 忻州一中 解鸿志 忻州一中 解鸿志 （一）知识与技能 1、知道什么是洛伦兹力，利用左手定则判断洛伦兹力的方向。 2、知道洛伦兹力公式的推理过程。 3、掌握垂直进入磁场的带电粒子所受到洛伦兹力大小的计算。 4、掌握v和B垂直时的洛伦兹力大小的计算及方向的判断。理解洛伦兹力对电荷不做功。 5、了解电视显像管的工作原理。 （二）过程与方法 通过提问、教师引导、小组讨论掌握物理问题的分析方法，提高物理思维。 （三）情感态度与价值观 1．通过对洛仑磁力应用的分析，体会科技生活。 2．高考中对此节的考查主要是带电粒子在磁场中的运动分析、一些实际应用会成为高考的出题母板 教学目标 复习回顾 方向: I B 30° I B 运用左手定则判断安培力的方向 安培力 1、磁场对通电导线的作用力 大小: F F 左手定则 B和I之间的方向夹角 2、通电导线中的电流是怎样形成的呢? 【思考】既然磁场对电流有力的作用，而电流是由电荷的定向移动形成的。那么磁场是否对运动电荷也有作用力呢? 电荷的定向移动形成的 结论：磁场对运动电荷有作用力. 1.借助阴极射线管，我们看到的是( ) A．每个电子的运动轨迹 B．所有电子整体的运动轨迹 C．看到的是真实的电子 D．看到的是错误的假象 【解析】选B.电子很小，我们的肉眼不能直接看到，C错，阴极射线管同时发出大量的电子，也就是说，是一束电子，看到的是整束电子的偏转情况，也就是轨迹，A、D错，B对. 一、洛伦兹力的方向： 1、左手定则 2、注意: （1）四指指向电流的方向，即正电荷运动的方向或负电荷运动的反方向 伸开左手： 磁感线——从手心进入 四指—— 大拇指——所受洛伦兹力的方向 ①指向正电荷的运动方向 ②指向负电荷运动的反向 （2）F既与B垂直又与v垂直，即垂直于B和v所决定的平面，但B与v不一定垂直。 思考与讨论 如图所示，若将电荷的运动方向和磁场的方向同时反向，则洛伦兹力的方向是不是也跟着反向？ 结论：当电荷的运动方向和磁场方向同时反向时，洛伦兹力方向不变。 v F洛 v F v F v B F垂直于纸面向外 F垂直于纸面向外 v 甲 乙 丙 丁 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 B B B 【典例1】关于电荷在磁场中运动速度、磁场和电荷受到洛伦兹力三者之间的方向关系如图所示，其中正确的是( ) 【典例2】如图所示，阴极射线管的阴极(左侧极板)不断有电子射出，若在管的正下方放一通电直导线ab，射线的径迹往下偏，则下列说法正确的是( ) A.径迹往下偏是由于电子的重力引起的 B.径迹的偏向与ab中的电流方向无关 C.电子所受洛伦兹力向上 D.导线中的电流从b流向a 【典例3】来自宇宙的质子流，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．相对于预定点稍向东偏转 C．相对于预定点稍向西偏转 D．相对于预定点稍向北偏转 B v 从太阳或其他星体上，时刻都有大量的高能粒子流放出，称为宇宙射线。这些高能粒子流若都到达地球，将对地球上的生物带来危害。但由于地球周围存在磁场，在洛伦兹力的作用下，改变了宇宙射线中带电粒子的运动方向，从而对宇宙射线起了一定的阻挡作用。 宇宙射线 结论：洛伦兹力的效果：只改变运动电荷速度的方向，不改变运动电荷速度的大小。 重要结论：洛伦兹力永远不做功！ 二、洛伦兹力的大小 1、探究洛伦兹力的表达式 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）电流强度I。 （2）通电导线所受的安培力。 （3）这段导线内的自由电荷数。 （4）每个电荷所受的洛伦兹力。 【典例4】两个带电粒子以相同的速度垂直磁感线方向进入同一匀强磁场，两粒子质量之比为1∶4，电量之比为1∶2，则两带电粒子受洛伦兹力之比为( ) A.2∶1 B.1∶1 C.1∶2 D.1∶4 2、洛伦兹力的大小： v∥B，F洛=0；v⊥B，F洛=qvB v与B成θ时，F洛=qvBsinθ v⊥ v∥ 【典例5】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。 三、电视显像管的工作原理 电视显像管应用了电子束在磁场中的偏转原理。电子束射向荧光屏就能发光，一束电子束只能使荧光屏上的一个点发光，而通过偏转线圈中磁场的偏转就可以使