高中人教物理选择性必修二1.2 磁场对运动电荷的作用力（导学案）-同步备课

1、安培力与洛伦兹力第2节 磁场对运动电荷的作用力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。5了解电视显像管的工作原理。重点：利用左手定则会判断洛伦兹力的方向难点：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一、洛伦兹力的方向演示实验观察磁场阴极射线在磁场中的偏转实验现象在没有外磁场时，电子束_，蹄形磁铁靠近电子射线管，发现电子束运动轨迹_。结论_。洛伦兹力方向的判断左手定则：伸开_，使大拇指和其余四指垂直且处于同一平面

2、内，把手放入磁场中，让磁感线垂直穿入手心，若四指指向_的方向，那么拇指所受的方向就是_的方向。二、洛伦兹力的大小1推导过程：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。2洛伦兹力的计算公式（1）当粒子运动方向与磁感应强度垂直时（vB），F=_（2）当粒子运动方向与磁感应强度方向成时（vB），F=_例题求下图中各电荷所受洛伦兹力的大小和方向。三、电子束的磁偏转1显像管的工作原理（1）原理：_。（2）构造：_。2速度选择器计算出选择的速度：3磁流体发电机1关于电荷

3、在磁场中运动的速度、磁场和电荷受到的洛伦兹力三者之间的方向关系如图所示，其中正确的是()2.如图所示，在真空中，水平导线中有恒定电流I通过，导线的正下方有一质子初速度方向与电流方向相同，则质子可能的运动情况是()A沿路径a运动B沿路径b运动C沿路径c运动D沿路径d运动3关于带电粒子所受洛伦兹力F、磁感应强度B和粒子速度v三者方向之间的关系，下列说法正确的是()AF、B、v三者必定均保持垂直BF必定垂直于B、v，但B不一定垂直于vCB必定垂直于F、v，但F不一定垂直于vDv必定垂直于F、B，但F不一定垂直于B4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

4、的空间时，将()A竖直向下沿直线射向地面B相对于预定地点，稍向东偏转C相对于预定地点，稍向西偏转D相对于预定地点，稍向北偏转5在匀强磁场中，一带电粒子沿着垂直磁感应强度的方向运动现将该磁场的磁感应强度增大为原来的2倍，则该带电粒子受到的洛伦兹力()A变为原来的eq f(1,4)B增大为原来的4倍C减小为原来的eq f(1,2)D增大为原来的2倍1如图，在OX，OY，OZ组成的直角坐标系中，电子沿着Y轴的正向运动，它产生的磁场在Z轴上A处的方向是()AX方向BY方向CZ方向 D都不是2.在长直通电螺线管中通入变化的电流i(如图所示电流的方向周期性改变)，并沿着其中心轴线OO的方向射入一颗速度为v

5、的电子，则此电子在螺线管内部空间运动的情况是()A匀速直线运动B来回往复运动C变速直线运动 D曲线运动3.如图所示，在竖直绝缘的水平台上，一个带正电的小球以水平速度v0抛出，落在地面上的A点，若加一垂直纸面向里的匀强磁场，小球仍能落到地面上，则小球的落点()A仍在A点 B在A点左侧C在A点右侧 D无法确定4.如图所示，一个带电荷量为q的小带电体处于垂直纸面向里的匀强磁场中，磁感应强度为B，若小带电体的质量为m，为了使它对水平绝缘面恰好无压力，应该()A使B的数值增大B使磁场以速率veq f(mg,qB)向上移动C使磁场以速率veq f(mg,qB)向右移动D使磁场以速率veq f(mg,qB)

6、向左移动5一初速度为零的质子，经过电压为1 880 V的电场加速后，垂直进入磁感应强度为5.0104 T的匀强磁场中求质子受到的洛伦兹力的大小(质子质量m1.671027 kg，g取10 m/s2)参考答案：小试牛刀：1.答案：A解析：根据左手定则，A中电荷所受洛伦兹力方向向下，A正确；B中电荷所受洛伦兹力方向向下，B错误；C中电荷运动方向与磁场方向平行，不受洛伦兹力，C错误；D中电荷所受洛伦兹力方向垂直纸面向外，D错误2.答案B解析由安培定则知，电流在其下方产生的磁场方向指向纸外，由左手定则，质子刚进入磁场时所受洛伦兹力方向向上，则质子的轨迹必定向上弯曲，C、D错误由于洛伦兹力方向始终与电荷

7、运动方向垂直，故其运动轨迹必定是曲线，B正确，A错误3.答案：B解析：本题考查公式FqvB中各物理量的关系，由左手定则可知FB，Fv，B与v可以不垂直，故B正确，A、C、D错误4.答案：B解析：质子带正电，地球表面的地磁场方向由南向北，根据左手定则可判定，质子自赤道上空的某一点竖直下落的过程中受到洛伦兹力的方向向东，故选项B正确5.答案：D解析：由洛伦兹力的公式FqvB可知，磁感应强度增大为原来的2倍，带电粒子受到的洛伦兹力也增大为原来的2倍当堂检测：1.答案：A解析：电子(带负电)沿Y轴正方向运动，形成的电流的方向沿Y轴负方向。根据安培定则，A处的磁场的方向沿X轴的负方向，所以选项A正确。2

8、.答案：A解析：通电螺线管内部的磁场方向与轴线平行，故电子进入螺线管后不受洛伦兹力，应做匀速直线运动。3.答案：C解析：小球在运动中任一位置的受力如图所示，小球此时受到了斜向上的洛伦兹力的作用，小球在竖直方向的加速度ayeq f(mgqvBcos ,m)g，故小球在空中做曲线运动的时间将增加，同时水平方向上加速，故落点应在A点的右侧，选项C正确4.答案：D解析：为使小带电体对水平绝缘面恰好无压力，则应使它受到的洛伦兹力与重力平衡，磁场不动而只增大B，静止的小带电体在磁场里不受洛伦兹力，选项A错误；磁场向上移动相当于小带电体向下运动，受到的洛伦兹力向右，不可能平衡重力，故选项B错误；磁场以速率v向右移动，相当于小带电体以速率v向左运动，此时洛伦兹力向下，也不可能平衡重力，故选项C错误；磁场以速率v向左移动，相当于小带电体以速率v向右运动，此时洛伦兹力向上，当qvBmg时，小带电体对水平绝缘面恰好无压力，则veq f(mg,qB)，故选项D正确5.答案：4.81017 N解析