河南省确山县人教版高中物理名师制作优质教案：选修3-13.5运动电荷在磁场中受到的力

1、名校名 推荐确山二高年级学科共案时间：星期：主 备 人：使用人：【教学主题】3.5 运动电荷在磁场中受到的力【教学目标】1. 会用左手定则判断洛伦兹力的方向2. 会计算洛伦兹力的大小【知识梳理】1、洛伦兹力的方向和大小（ 1）、洛伦兹力：（ 2）、洛伦兹力方向的判断左手定则伸开手，使大拇指和其余四指且处于内，把手放入中，让磁感线穿入手心，若四指指向电荷运动的方向，那么方向就是正电荷所受洛伦兹力的方向；负电荷受力的方向与正电荷相反.洛伦兹力的方向始终与速度方向垂直，故洛伦兹力始终不做功（ 3）、洛伦兹力的大小（ a）当粒子运动方向与磁感应强度平行时（v/B ）F =（ b）当粒子运动方向与磁感应

2、强度垂直时（vB）F =（ c）当粒子运动方向与磁感应强度方向成 时F =2、显像管的工作理（1）原理：（2）构造：由、等组成学习过程1. 知识点一洛仑兹力的定义 磁场对运动电荷的作用力叫洛仑兹力。 安培力是大量电荷所受洛仑兹力的宏观体现。演示阴极射线在磁场中的偏转现象。1）不加磁场2）射线与磁场垂直磁场对电流有安培力，而电流是电荷定向移动形成的，故磁场对运动电荷有作用力。大量- 1 -名校名 推荐电荷洛仑兹力集中表现成宏观的安培力。2. 知识点二洛仑兹力的大小问题 1：如何定量描述洛仑兹力的大小？可以建立如下的电流物理模型，推导出洛伦兹力的计算式：宏观微观设有一段长度为L 的通电导线， 横截

3、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 B的匀强磁场中1. 这段导线中电流 I 的微观表达式是多少？I=2. 这段导体所受的安培力为多大？F=3. 这段导体中含有多少自由电荷数？N=4. 每个自由电荷所受的洛伦兹力大小为多大？从微观角度看，导体中运动的电荷受洛仑兹力作用，所有运动电荷受洛仑兹力的总体效应表现为导线受的安培力，设每个运动电荷的洛仑兹力为f ，由此必然有：Ff=（引导学生分析f=qvB 的适用条件）N问题 2： f=qvB 的适用条件如何？+qv当电荷速度V 的方向与磁感应强度B 的方向

4、平行时，洛伦兹力f 又怎样？运动电荷在磁场中一定受洛仑兹力的作用吗？为什么？（实验观察阴极射线vB 现象）结论：当电荷运动方向与磁场方向平行时，运动电荷虽然在磁场中，但不受洛仑兹力作用当电荷运动方向与磁场方向垂直时，运动电荷受洛仑兹力最大f max=qvB。- 2 -名校名 推荐【教师释疑】一般我们只要求计算垂直入射情况下洛仑兹力的大小，了解以一般角度射入磁场，洛仑兹力介于0 与 f max之间。电荷受到的洛仑兹力为零的可能情况静止vB。【典型例题】例 1. 电子的速率v=3 106 m/s ，垂直射入 B=0.10 T 的匀强磁场中， 它受到的洛伦兹力是多大？例 2. 下列说法正确的是： （

5、）A 、运动电荷在磁感应强度不为零的地方，一定受到洛仑兹力的作用B 、运动电荷在某处不受洛仑兹力，则该处的磁感应强度一定为零C、电荷受到洛仑兹力，该电荷一定是运动的D 、电荷受到洛仑兹力，该电荷相对磁场一定是运动的3. 知识点三 洛仑兹力的方向洛仑兹力的方向也可以由左手定则判定例 3. 用安培定则判断安培力的方向，探究用安培定则判断洛伦兹力的方向vvff当堂检测选择题：1、关于带电粒子所受洛仑兹力f 、磁感应强度B 和粒子速度v 三者之间的关系，下列说法中正确的是（）A、 f 、B、 v 三者必定均相互垂直B、 f 必定垂直于B、 v，但 B 不一定垂直 vC、 B 必定垂直于f ，但 f 不

6、一定垂直于vD、 v 必定垂直于f ，但 f 不一定垂直于B2、有关电荷受电场力和洛仑兹力的说法中，正确的是（）A、电荷在磁场中一定受磁场力的作用B、电荷在电场中一定受电场力的作用C、电荷受电场力的方向与该处电场方向垂直- 3 -名校名 推荐D、电荷若受磁场力，则受力方向与该处磁场方向垂直3、两个带电粒子以相同的速度垂直磁感线方向进入同一匀强磁场，两粒子质量之比为1： 4，电量之比为1： 2，则两带电粒子受洛仑兹力之比为（）A、 2：1B、1： 1C、 1： 2D、 1：44、如图所示，在电子射线管上方平行放置一通电长直导线，则电子射线将（）A、向上偏B、向下偏C、向纸内偏D、向纸外偏5、图所示为一速度选择器，内有一磁感应强度为B，方向垂直纸面向外的匀强磁场，一束粒子流以速度v 水平射入，为使粒子流经磁场时不偏转（不计重力），则磁场区域内必须同时存在一个匀强电场，关于这处电场场强大小和方向的说法中