2011高二物理：3.5运动电荷在磁场中受到的力课件—人教版选修

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1、第五节　运动电荷在磁场中受到的力课标定位学习目标：1.掌握洛伦兹力的方向和大小及其计算公式的有关知识．2．了解电视显像管的原理．重点难点：洛伦兹力的大小方向判定．一、洛伦兹力的方向和大小1．洛伦兹力的定义__________在磁场中所受的作用力．2．洛伦兹力的方向(1)实验观察——阴极射线在磁场中的偏转①没有磁场时电子束是一条直线．②将一蹄形磁铁跨放在阴极射线管外面，电子流运动轨迹发生弯曲．运动电荷(2)洛伦兹力方向的判断左手定则：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________________，

2、这时拇指所指的方向就是运动的正电荷在磁场中所受_________的方向．负电荷受力的方向与正电荷受力的方向_____．(3)特点：洛伦兹力的方向与电荷运动方向和磁场方向都_______，洛伦兹力只改变带电粒子的运动方向，不改变速度大小，对电荷不做功．磁感线正电荷运动方向洛伦兹力相反垂直3．洛伦兹力的大小(1)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，则F＝qvB.(2)当电荷运动方向与磁场的方向夹角为θ时，F＝qvBsinθ.(3)当电荷沿磁场方向运动(即θ＝0或v∥B)时，F＝0.思考感悟一带电粒子以速度v0射入匀强磁场中，粒子能做匀速直线运动吗？

3、有没有可能做匀变速运动？(不计粒子重力)提示：若粒子平行于磁场方向射入，粒子不受洛伦兹力作用，将做匀速直线运动．若粒子受洛伦兹力作用，洛伦兹力因与速度方向垂直，使速度的方向不断变化，因此洛伦兹力的方向也在变化，即粒子受变力作用，故粒子不可能做匀变速运动．二、电视机显像管的工作原理1．构造：如图3－5－1所示，实际上是一个阴极射线管和偏转线圈的组合．阴极射线管内有________和_______．2．原理阴极发射_____，经过偏转线圈(偏转线圈产生的磁场和电子运动方向垂直)电子受_________发生偏转，偏转后的电子打在荧光屏上，使荧光屏发光．图3－5－1电子枪荧光屏电子

4、洛伦兹力3．扫描在电视机显像管的偏转区有两对线圈，叫做偏转线圈．偏转线圈中通入大小、方向按一定规律变化的电流，分别在竖直方向和水平方向产生偏转磁场，其方向、强弱都在不断地变化，因此电子束打在荧光屏上的光点就像图3－5－2那样不断移动，这在电视技术中叫做扫描．图3－5－2一、对洛伦兹力方向的理解1．决定洛伦兹力方向的因素有三个：电荷的电性(正、负)、速度方向、磁感应强度的方向．当电荷电性一定时，其他两个因素中，如果只让一个因素相反，则洛伦兹力方向必定相反；如果同时让两个因素相反，则洛伦兹力方向将不变．2．当电荷的运动方向与磁场方向垂直时，由左手定则可知，洛伦兹力的方向既与磁场

5、方向垂直，又与电荷的运动方向垂直，即洛伦兹力垂直于v和B两者所决定的平面．3．由于洛伦兹力的方向总是跟运动电荷的速度方向垂直，所以洛伦兹力对运动电荷不做功，洛伦兹力只能改变电荷速度的方向，不能改变速度的大小．特别提醒：(1)判断负电荷在磁场中运动受洛伦兹力的方向，四指要指向负电荷运动的相反方向，也就是电流的方向．(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和速度方向v.即时应用(即时突破，小试牛刀)1.如图3－5－3所示，表示磁场B、电荷的速度v和磁场对电荷作用力F的方向之间的相互关系，这四个图中画得正确的是(其中B、F、v两两垂直)()图3－5

6、－3解析：选BD.A中F方向应竖直向下；C中F方向应水平向右．二、对洛伦兹力大小的理解1．公式推导图3－5－42．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洛伦兹力电场力公式F＝qvB

7、(v⊥B)F＝qE受力条件(1)B≠0(2)v≠0，即运动电荷(3)v与B不平行E≠0方向与B、v方向垂直与E方向平行影响大小的因素q、v、B及v与B的夹角q、E做功情况总不做功可以做功即时应用(即时突破，小试牛刀)2.(2011年张家界高二检测)关于电场力与洛伦兹力，以下说法正确的是()A．电荷只要处在电场中，就会受到电场力，而电荷静止在磁场中，也可能受到洛伦兹力B．电场力对在电场中的电荷一定会做功，而洛伦兹力对在磁场中的电荷却不会做功C．电场力与洛伦兹力一样，受力方向都在电场线和磁感线上D．只有运动的电荷在磁