5运动电荷在磁场中受到的力[学科素养与目标要求]物理观念：1.知道什么是洛伦兹力，知道洛伦兹力的方向与电荷运动方向及磁感应强度方向的关系.2.知道电视显像管的基本构造及工作的基本原理．科学思维：1.会用左手定则判断洛伦兹力的方向.2.掌握洛伦兹力公式的推导过程，会计算洛伦兹力的大小.3.能结合力学规律分析带电体在磁场中的运动．一、洛伦兹力的方向和大小1．洛伦兹力(1)定义：运动电荷在磁场中所受的力．(2)与安培力的关系：通电导线在磁场中所受的安培力是洛伦兹力的宏观表现．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平面内．让磁感线从掌心进入，并使四指指向正电荷运动方向，这时大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．3．洛伦兹力的大小(1)当v与B成θ角时：F＝qvBsinθ.(2)当v⊥B时，F＝qvB.(3)当v∥B时：F＝0.二、电视显像管的工作原理1．构造：如图1所示，由电子枪、偏转线圈和荧光屏组成．图12．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．1．判断下列说法的正误．(1)运动电荷在磁场中一定受洛伦兹力．(×)(2)同一电荷，以相同大小的速度进入磁场，速度方向不同时，洛伦兹力的大小也可能相同．(√)(3)洛伦兹力同电场力一样，可对运动电荷做正功或负功．(×)(4)显像管内偏转线圈中的电流恒定不变时，电子打在荧光屏上的光点是不动的．(√)2．如图2所示是电视机中偏转线圈的示意图，圆心O处的黑点表示电子束，由纸内向纸外而来，当线圈中通以图示方向的电流时(两线圈通过的电流都相同)，则电子束将_______偏转．图2答案向上一、洛伦兹力的方向如图所示，电子由阴极向阳极运动(向右运动)过程中发生了向下偏转，试问：(1)什么力使电子向下偏转？该力的方向如何？(2)电子运动轨迹附近的磁场方向如何？电子所受洛伦兹力与磁场方向、电子运动方向存在什么关系？答案(1)洛伦兹力向下(2)磁场方向向里电子所受洛伦兹力与磁场方向垂直，与电子运动方向垂直，满足左手定则1．决定洛伦兹力方向的三个因素：电荷的正负、速度方向、磁感应强度的方向．2．洛伦兹力的方向总是与电荷运动的方向和磁场方向垂直，即洛伦兹力的方向总是垂直于运动电荷速度方向和磁场方向确定的平面．即F、B、v三个量的方向关系是：F⊥B，F⊥v，但B与v不一定垂直．3．用左手定则判定负电荷在磁场中运动所受的洛伦兹力时，应注意将四指指向负电荷运动的反方向．例1如图所示，一带负电的粒子(不计重力)进入磁场中，图中的磁场方向、速度方向及带电粒子所受的洛伦兹力方向标示正确的是()答案C解析A图中带负电的粒子向右运动，掌心向外，四指所指的方向向左，大拇指所指的方向是向下，选项A错误．B图中带负电粒子的运动方向与磁感线平行，此时不受洛伦兹力的作用，选项B错误．C图中带负电的粒子向右运动，掌心向外，四指所指的方向向左，大拇指所指的方向是向下，选项C正确．D图中带负电的粒子向上运动，掌心向里，四指应向下，大拇指的方向向左，选项D错误．[学科素养]例1用左手定则来判断洛伦兹力的方向，这是从物理学视角对客观事物的本质属性、内在规律及相互关系进行分析的过程，体现了“科学思维”的学科素养．例2(多选)如图3所示，一阴极射线管左侧不断有电子射出，若在管的正下方放一通电直导线AB时，发现射线的运动轨迹向下弯曲，则()图3A．导线中的电流方向为从A到BB．导线中的电流方向为从B到AC．要使电子束的径迹向上弯曲，可以通过改变AB中的电流方向来实现D．电子束的运动轨迹与AB中的电流方向无关答案BC解析电子在通电直导线产生的磁场中运动，无论直导线中的电流方向如何，电子的运动方向都和磁感应强度的方向垂直．根据左手定则，由于是负电荷，四指应指向左方，根据电子的偏转方向可以确定磁感应强度的方向为垂直纸面向里．根据安培定则，导线中的电流方向为从B到A.如果导线中的电流反向...
