第2节磁场对运动电荷的作用.doc

第2节 磁场对运动电荷的作用力-洛伦兹力学案一、 学习目标：(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)知道洛伦兹力大小的推理过程。(3)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。(4)了解v和B垂直时的洛伦兹力大小及方向判断。理解洛伦兹力对电荷不做功。二、学习过程：阴极射线管（电子束）揭露神秘的面纱：是什么让电子束发生偏转？1、 定义：运动电荷在磁场中受到的作用力，叫洛伦兹力。记作F洛 。回顾： 磁场对电流的作用力叫什么？ 磁场对运动电荷的作用力叫什么？ 导体中的电流是怎么形成的？ 安培力与洛伦兹力有怎样的关系呢？ 书95页。2、洛伦兹力的方向：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；让磁感线从掌心进入，并使四指指向正电荷运动的反向，这时拇指所指的方向就是运动的正电荷在磁场中所受洛伦兹力的方向。负电荷受力的方向与正电荷受力的方向相反。试验验证：课堂练习一（1）、该正电荷受的洛伦兹力的方向？若是负电荷呢？（2）、该电荷带什么电？（3）、该电荷的运动方向vF （1） （2） （3）3、洛伦兹力的大小+合作探究：+设有一段长度为L的通电导线，横截面积为S，导线每单位体积中含有的自由电荷数为n，每个自由电荷的电量为q，定向移动的平均速率为v，将这段导线垂直于磁场方向放入磁感应强度为B的磁场中. 推导洛伦兹力公式。1、通电导线所受的安培力:F安= +2、这段导线内的自由电荷个数：N总= 3、通电导线中的电流的微观表达式：I= 小组讨论：根据以上表达式自己推出：每个电荷所受的洛伦兹力是多少？总结计算洛伦兹力大小的公式：当粒子运动方向与磁感应强度垂直时（vB） F洛 = 当粒子运动方向与磁感应强度平行时（vB） F洛 = 当粒子运动方向与磁感应强度方向成时 F洛 = 反思F洛的特点：1、 洛伦兹力方向与带电粒子的运动方向，磁感应强度的方向分别有什么关系？2、 洛伦兹力对带电粒子做功吗？ 3、 洛伦兹力对带电粒子运动速度的方向和大小分别有什么影响？课堂练习二1、在图示的各图中，匀强磁场的磁感应强度均为B，带电粒子的速率均为v，带电荷量均为q.试指出洛伦兹力的方向，并求出图中带电粒子所受洛伦兹力的大小 2、一个电子的速率为v=3.0106m/s垂直射入匀强磁场中，它受到的洛伦兹力大小为F=4.81014N，求： 匀强磁场的磁感应强度B的大小为多少？ 若电子速率为v=5.0 106m/s，它受到的洛伦兹力是多大？小结：三、巩固练习：1、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，一定受到洛伦兹力的作用；B. 运动电荷在某处不受洛伦兹力的作用，则该处的磁感应强度一定为零；C. 洛伦兹力既不能改变带电子粒子的动能，也不能改变带电粒子的加速度；D. 洛伦兹力对带电粒子不做功。2、一个长螺线管中通有电流，把一个带电粒子沿中轴线方向射入(若不计重力影响)，粒子将在管中( ) A做圆周运动 B沿轴线来回运动 C做匀加速直线运动 D做匀速直线运动3、为了研究某种放射源发出的未知射线，物理探究者把放射源置于匀强磁场中，射线分裂成a、b、c三束，请分析三束射线的电性。 四、课后思考： 1、阅读教材97页的内容，思考关于洛伦兹力在电视显像管中的应用；通过各种方式查阅一些关于自然界中的极光现象的解释和材料；速度选择器；磁流体发电机；回旋加速器2、阴极射线管中粒子流向由左向右，其上方放置一根通有如图所示电流的直导线，导线与阴极射线管平行，则阴极射线将()A向上偏转 B向下偏转 C向纸里偏转 D向纸外偏转3、质量为m，带电量为q的微粒，以速度v与水平方向成45角进入匀强电场和匀强磁场