物理选修1学案5运动电荷在磁场中受到的力人教版选修1资料

学案 5运动电荷在磁场中受到的力[学习目标定位 ] 1.通过实验，观察阴极射线在磁场中的偏转，认识洛伦兹力.2.会判断洛伦兹力的方向，会计算洛伦兹力的大小.3.了解电子束磁偏转的原理以及在电视显像管中的应用．一、洛伦兹力的方向和大小1．洛伦兹力：运动电荷在磁场中受到的力．通电导线在磁场中受到的安培力，实际是洛伦兹力的宏观表现．2．洛伦兹力的方向判定：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方向，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．3．洛伦兹力的大小：电荷量为q 的粒子以速度v 运动时，如果速度方向与磁感应强度方向垂直，那么粒子所受的洛伦兹力为F＝ qvB.在一般情况下，当电荷运动的方向与磁场的方向夹角为 θ 时，电荷所受的洛伦兹力为F＝qvBsin θ. 二、电视显像管的工作原理电视显像管应用了电子束磁偏转的道理．在偏转区的水平方向和竖直方向都有偏转磁场，其方向、 强弱都在不断变化，因此电子束打在荧光屏上的光点不断移动，这在电视技术中叫做扫描. 一、洛伦兹力的方向[问题设计 ]如图 1 所示，我们用阴极射线管研究磁场对运动电荷的作用，不同方向的磁场对电子束径迹有不同影响．那么电荷偏转方向与磁场方向、电子运动方向的关系满足怎样的规律？图 1 答案左手定则．[要点提炼 ] 1．洛伦兹力的方向可以根据左手定则来判断，四指所指的方向为正电荷的运动方向(或为负电荷运动的反方向)，拇指所指的方向就是运动的正电荷(负电荷 )在磁场中所受洛伦兹力的方向．负电荷受力的方向与同方向运动的正电荷受力的方向相反．2．洛伦兹力的方向与电荷运动方向和磁场方向都垂直，即洛伦兹力的方向总是垂直于v 和B 所决定的平面 (但 v 和 B 的方向不一定垂直)．由于洛伦兹力方向始终与电荷运动方向垂直，因此洛伦兹力对电荷不做功(填“做功”或“不做功” )，洛伦兹力只改变电荷速度的方向而不改变其速度的大小．二、洛伦兹力的大小[问题设计 ] 如图 2 所示，磁场的磁感应强度为B.设磁场中有一段长度为L 的通电导线，横截面积为S，单位体积中含有的自由电荷数为n，每个自由电荷的电荷量为q 且定向运动的速度都是v ，图 2 (1)导线中的电流是多少？导线在磁场中所受安培力多大？(2)长为 L 的导线中含有的自由电荷数为多少？电荷定向运动时所受洛...