第三章 磁場
第五節(jié) 運(yùn)動(dòng)電荷在磁場中受到的力 NO.33
編制：高二、二部 審核：劉慶剛 審批：
【學(xué)習(xí)目標(biāo)】
1．會(huì)計(jì)算洛倫茲力大小,靈活運(yùn)用左手定則，判斷洛倫茲力方向；
2．自主學(xué)習(xí)，合作探究，學(xué)會(huì)從微觀角度研究洛倫茲力的方法；
3．激情投入，體會(huì)磁現(xiàn)象在生活中的應(yīng)用。
【重點(diǎn)難點(diǎn)】
洛倫茲力計(jì)算公式的推導(dǎo)，洛倫茲力方向判斷和大小計(jì)算。
【使用說明】
1. 研讀教材，勾畫重點(diǎn)→演練導(dǎo)學(xué)案，發(fā)現(xiàn)問題→再讀教材解決問題，整理主干知識(shí)。
2.通過自主學(xué)習(xí)，掌握帶電粒子在電場中的運(yùn)動(dòng)和受力特點(diǎn)，會(huì)用左手定則判斷洛倫茲力方向，體會(huì)物理知識(shí)間的聯(lián)系，通過交流，領(lǐng)悟物理探索的基本思路。
3.本節(jié)課必須掌握的概念和規(guī)律：洛倫茲力表達(dá)式的推導(dǎo)方法及左手定則。
4.獨(dú)立認(rèn)真完成導(dǎo)學(xué)案，用紅筆標(biāo)記存在的疑惑和不能自主解決的問題。
【預(yù)習(xí)自學(xué)】
1.通電直導(dǎo)線在磁場中受安培力作用，而我們知道導(dǎo)線中的電流是電子的定向移動(dòng)，那我們?nèi)绾卫米笫侄▌t判斷電子受力呢？
2.什么是洛倫茲力？
3.洛倫茲力的方向與哪些因素有關(guān)？其具體關(guān)系是什么？
【合作探究】
探究一、洛倫茲力的方向
問題1：陰極射線在磁場中的偏轉(zhuǎn)
⑴在沒有外磁場時(shí)，電子束怎樣運(yùn)動(dòng)？形成怎樣的電流？ 
⑵將蹄形磁鐵靠近陰極射線管，電子束怎樣運(yùn)動(dòng)？
⑶洛倫茲力方向與帶電粒子運(yùn)動(dòng)方向的關(guān)系如何？洛倫茲力對(duì)帶電粒子運(yùn)動(dòng)的速度有什么影響？洛倫茲力對(duì)帶電粒子做功嗎？
問題2：電視顯像管的工作原理
沒有磁場時(shí)電子束打在熒光屏正中的O點(diǎn)。為使電子束偏轉(zhuǎn),由安裝管頸的偏轉(zhuǎn)線圈產(chǎn)生偏轉(zhuǎn)磁場。
（1）如果要使電子束在水平方向偏離中心,打在熒光屏上的A點(diǎn),偏轉(zhuǎn)磁場應(yīng)該沿什么方向?
（2）如果要使電子束打在B點(diǎn),磁場應(yīng)該沿什么方向？
【針對(duì)訓(xùn)練】
1.試判斷圖中所示的帶電粒子剛進(jìn)入磁場時(shí)所受的洛倫茲力的方向
2.電子以初速度v垂直進(jìn)入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中,則( )
A. 磁場對(duì)電子的作用力始終不變
B. 磁場對(duì)電子的作用力始終不做功
C. 電子的速度始終不變
D. 電子的動(dòng)能始終不變
3.來自宇宙的電子流，以與地球表面垂直的方向射向赤道上空的某一點(diǎn)，則這些電子在進(jìn)入地球周圍的空間時(shí)，將（ �。�
A．豎直向下沿直線射向地面 B．相對(duì)于預(yù)定地面向東偏轉(zhuǎn)
C．相對(duì)于預(yù)定點(diǎn)稍向西偏轉(zhuǎn) D．相對(duì)于預(yù)定點(diǎn)稍向北偏轉(zhuǎn)
探究二、洛倫茲力的大小
問題3：洛倫茲力的推導(dǎo)（由安培力的表達(dá)式導(dǎo)出洛倫茲力的表達(dá)式）設(shè)導(dǎo)線中每個(gè)帶電粒子定向移動(dòng)的速度都是v，單位體積的粒子數(shù)為n，導(dǎo)線的橫截面積為S。
（1）在時(shí)間t內(nèi)通過橫截面的粒子數(shù)是多少？
（2）如果帶電粒子的電荷量記為q，電流微觀表達(dá)式是什么？
（3）如圖，寫出這段導(dǎo)線所受的安培力 。
（4）求出每個(gè)粒子所受的洛倫茲力（提示：中間量n、s、t等都應(yīng)不再出現(xiàn)）
問題4：在如圖所示的平行板裝置中，電場強(qiáng)度E和磁感強(qiáng)度B互相垂直。具有不同水平速度的帶電粒子射入后，發(fā)生的偏轉(zhuǎn)情況不同。這種裝置能把具有某一特定速度的粒子選擇出來，所以叫做速度選擇器。試求：帶正電q的粒子，速度v多大時(shí)，才能沿著直線通過這個(gè)速度選擇器。
（1）請(qǐng)分析電場線方向。
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學(xué)校簡介