高中物理 第三章 磁场 5 运动电荷在磁场中受到的力学案 新人教版选修3-1-新人教版高中选修3-1物理学案VIP免费

5运动电荷在磁场中受到的力素养目标定位※通过实验，观察阴极射线在磁场中的偏转，认识洛伦兹力※※会判断洛伦兹力的方向，会计算洛伦兹力的大小※了解电子束的磁偏转原理以及在科学技术中的应用,素养思维脉络知识点1洛伦兹力的方向和大小1．洛伦兹力__运动电荷__在磁场中所受的力。2．洛伦兹力和安培力的关系通电导线在磁场中受到的安培力，实际上是在导线中__定向运动的电荷__所受到的洛伦兹力的宏观表现。3．洛伦兹力的方向(1)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__。(2)洛伦兹力方向特点：F⊥B，F⊥v，即F垂直于__B和v__所决定的平面。4．洛伦兹力的大小当速度方向和磁感应强度方向分别满足以下几种情况时，洛伦兹力的大小分别是(1)当v与B成θ角时：F＝__qvBsinθ__。(2)当v⊥B时：F＝__qvB__。(3)当v∥B时，F＝__0__。知识点2电视显像管的工作原理1．构造如图所示，由电子枪、__偏转线圈__和荧光屏组成。2．原理(1)电子枪__发射电子__。(2)电子束在磁场中__偏转__。(3)荧光屏被电子束撞击发光。3．扫描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__，使得电子束打在荧光屏上的光点从上向下、从左向右不断移动。4．偏转线圈使电子束偏转的磁场是由__两对线圈__产生的。思考辨析『判一判』(1)电荷在磁场中一定会受到洛伦兹力的作用。(×)(2)仅在洛伦兹力作用下，电荷的动能一定不会变化。(√)(3)应用左手定则判断洛伦兹力的方向时，四指一定指向电荷运动方向。(×)(4)电视显像管是靠磁场使电子束发生偏转的。(√)(5)电荷在磁场中运动时，所受洛伦兹力与速度大小成正比。(√)『选一选』(多选)下列说法正确的是(BD)解析：所有电荷在电场中都要受到电场力的作用，正电荷受力的方向沿电场强度的方向，故A错B对；运动电荷在磁场中沿平行于磁场的方向运动，不受磁场力的作用，C错；静止电荷在磁场中不受磁场力的作用，D对。『想一想』目前，电视机已走进了家家户户，给人们的生活带来了巨大的变化，足不出户便可欣赏到千里之外奥运赛事的精彩直播！电视机正在播放节目时，不能将磁铁靠近荧光屏！你知道这是为什么吗？解析：由于电视机的显像管是利用磁场对电子束偏转原理工作的，如果将磁铁靠近荧光屏，会影响电子束的偏转方向，进而使得图象变形或变色。探究一洛伦兹力的方向S\s\up7(思考讨论)1太阳发射出的带电粒子以300～1000km/s的速度扫过太阳系，形成“太阳风”(如图所示)，这种巨大的辐射经过地球时，为什么不能直射地球？提示：因为地球周围存在着磁场，宇宙空间的带电粒子在经过地球磁场时，由于受到洛伦兹力的作用而发生偏转，故不能直射向地球。,G\s\up7(归纳总结)1．决定洛伦兹力方向的三个因素电荷的电性(正、负)，速度方向、磁感应强度的方向。当电性一定时，其他两个因素决定洛伦兹力的方向，如果只让一个因素相反，则洛伦兹力方向必定相反；如果同时让两个因素相反，则洛伦兹力方向将不变。2．F、B、v三者方向间的关系电荷运动方向和磁场方向间没有因果关系，两者关系是不确定的。电荷运动方向和磁场方向确定洛伦兹力方向，F⊥B，F⊥v，即F垂直于B和v所决定的平面。洛伦兹力与粒子运动方向、磁感应强度方向的关系3．洛伦兹力的特点洛伦兹力的方向随电荷运动方向的变化而变化。但无论怎样变化，洛伦兹力都与运动方向垂直，故洛伦兹力永不做功，它只改变电荷运动方向，不改变电荷速度大小。特别提醒：(1)判断负电荷在磁场中运动受洛伦兹力的方向，四指要指向负电荷运动的相反方向，也就是电流的方向。(2)电荷运动的方向和磁场方向不一定垂直，但洛伦兹力的方向一定垂直于磁场方向和速度方向。D\s\up7(典例剖析)典例1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(B)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运动解题指导：→→解...