广西梧州市蒙山县第一中学高中物理 磁场对运动电荷的作用导学案 新人教版选修31.DOC

高中物理人教版选修3-1导学案：磁场对运动电荷的作用【学习目标】1、知道什么是洛伦兹力，会用左手定则判断洛伦兹力的方向。2、掌握带电粒子受到洛伦兹力大小的计算，并能结合带电粒子的其他受力进行综合分析。3、了解洛仑兹力的特点。【学习重点和难点】1、利用左手定则判断洛伦兹力的方向。2、掌握洛伦兹力大小的计算，并能结合带电粒子的其他受力进行综合分析。【使用说明及学法指导】本学案包括磁场对运动电荷的作用一节课的内容，难度较大。建议第一课时在教师的指导下先认真阅读教材，初步理解本学案的有关知识，第二课时通过探究展示课加深对本部分重点和难点知识的理解。【课前预习案】一、知识点一、洛伦兹力1、洛伦兹力是磁场对 _电荷的作用力。2、大小：(1)当vb时，洛伦兹力最大，f=_ 。(2)当vb时，洛伦兹力最小，f= 。3、方向：(1)由 定则判定。由于电流方向规定为_电荷定向移动的方向，所以用_定则判断洛伦兹力方向时，四指方向应与_电荷运动的方向相同，而与_电荷的运动方向相反。(2)特点：afb且fv，即f总是垂直于b和v决定的平面，但v与b不一定垂直。b不论带电粒子在匀强磁场中做何种运动，因为f v，故f一定不做功。f只改变速度的 _而不改变速度的 _。二、知识点二、洛伦兹力与电场力的对比1、电荷在电场中一定会受到电场力的作用，其大小等于_，和电荷是否运动_。磁场对静止的电荷_作用力，对运动的电荷也_有作用力，只有对运动方向与磁感应强度方向_的电荷才有作用力。2、电荷只在电场力的作用下运动时，必然伴随着电场力_，涉及到_与其它形式的能的转化。而带电粒子在运动中受到洛伦兹力作用时，任何情况下洛伦兹力对运动电荷都不做功。【课内探究案】探究一、对洛伦兹力的理解1、一个长螺线管中通有恒定直流电，把一个带电粒子（不计粒子重力）沿着管轴线射入管中，粒子在管中做什么运动？2、下列说法正确的是（ ）。a运动电荷在磁感应强度不为零的地方，一定受洛仑兹力作用b运动电荷在某处不受洛仑兹力作用，该处的磁感应强度一定为零c洛仑兹力既不能改变电荷的动能，也不能改变电荷的动量d洛仑兹力对电荷永不做功探究三、洛伦兹力大小的计算1、如图所示，运动电荷电量为q=210-8c，电性已在图中标明，运动速度v=4103ms，匀强磁场磁感应强度为b=0.5t，求电荷受到的洛伦兹力的大小和方向。【当堂检测案】1关于安培力、电场力和洛伦兹力，下列说法正确的是（ ）a电荷在电场中一定受电场力作用，电荷在磁场中一定受洛伦兹力作用b电荷所受电场力一定与该处电场方向一致，电荷所受的洛伦兹力一定与磁场方向垂直c安培力和洛伦兹力的方向均可用左手定则判断d安培力和洛伦兹力本质上都是磁场对运动电荷的作用，安培力可以对通电导线做功，洛伦兹力对运动电荷也做功2如图所示是磁场b、负电荷速度v和磁场对运动电荷作用力f三者方向的相互关系图，其中正确的是（b、f和v两两垂直）（ ） 3、下图中各图已标出磁场方向、电荷运动方向、电荷所受洛仑兹力方向三者中的两个，试标出另一个的方向。4、如图所示，一阴极射线管，左侧不断有电子射出，若在管的正下方放一通电直导线ab时，发现射线的径迹向下弯曲，则（ ）a导线中的电流从a到bb导线中的电流从b到a c电子束的径迹与ab 中的电流方向无关d若要使电子束的径迹向上弯曲，可以改变ab中的电流方向来实现5、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6、如图所示，一导电金属板置于匀强磁场中，当电流方向向上时，关于金属板两侧电子多少及电势高低，判断正确的是( )a左侧电子较多，左侧电势较高 b左侧电子较多，右侧电势较高c右侧电子较多，左侧电势较高 d右侧电子较多，右侧电势较高7、如图中虚线所围的区域内，存在电场强度为 e的匀强电场和磁感应强度为b的匀强磁场，已知从左方水平射入的电子，穿过这个区域时未发生偏转，设重力可以忽略不计，则在这区域中的e和b的方向可能是 （ ）a.e和b都沿水平方向，并与电子运动的方向相同b.e和b都沿水平方向，并与电子运动的方向相反c.e竖直向上，b垂直纸面向外d.e竖直向上，b垂直纸面向里 【拓展提升案】8、如图所示，虚线框内空间中同时存在着匀强电场和匀强磁场，匀强电场的电场线竖直向上，电场强度e=6104伏/米，匀强磁场的磁感线未在图中画出。一带正电的粒子按图示方向垂直进入虚线框空间中，速度v=2105米/秒如要求带电粒子在虚线框空间做匀速运动，磁场中磁感线的方向如何？磁感应强度大小多大？(带电粒子所受重力忽略不计) 9、如图所示，质量为m，带