2.4磁场对运动电荷的作用 课件(人教版选修1-1)

【解析】
由于洛伦兹力对运动小球不做功，所以不论
是正电荷还是负电荷，不论是从A点还是从B点摆至C点，机 械能均守恒，所以B、C、D错，A对. 【答案】 A
1．关于电场力和洛伦兹力，下列说法正确的是(
止在磁场中，不可能受到磁场力
)
A．电荷只要处在电场中，就会受到电场力，而电荷静 B．电场对在其中的电荷一定会做功，而磁场力对其中 的电荷都不会做功
四
课 标 解
磁场对运动电荷的作用
读 重 点 难 点
1.知道洛伦兹力，能记住影响洛
伦兹力方向的因素． 1.洛伦兹力的方向．(重
2.能用左手定则解答有关带电粒 点) 子在磁场中运动方向的问题． 2.洛伦兹力的应用．(难
3.知道电子束的磁偏转原理及其 点)
在技术中的应用.
洛伦兹力
1.基本知识 (1)定义 运动电荷 的力叫洛伦兹力． 磁场对__________ (2)洛伦兹力与安培力的关系 通电导线受到的安培力，是导线中定向运动的电荷受到 宏观表现 ． 的洛伦兹力的_________
图2－4－3
【答案】
向下偏转
向上偏转
电视机显像是靠电子
轰击荧光屏产生的，磁场将影响电子运动的轨迹，影响图象
质量．
定义 洛伦兹力方向 显像管的工作原理
1．在以下几幅图中，洛伦兹力的方向判断不正确的是 ( )
【解析】 【答案】
由左手定则可以判定 A、B、D正确，只有C C
不对，当电荷运动的方向与磁场平行时不受洛伦兹力．
磁场对在其中运动电荷的 电场对放入其中电荷的作 作用力 用力
产生
条件
磁场中静止电荷、沿磁场 电场中的电荷无论静止， 方向运动的电荷将不受洛 还是沿任何方向运动都要 伦兹力 受到电场力
洛伦兹力 ①方向由电荷正负、磁场
方向以及电荷运动方向决 定，各方向之间关系遵循 方向
电场力
①方向由电荷正负、电场 方向决定 ②正电荷受力方向与电场 方向一致，负电荷受力方 向与电场方向相反
能说明此空间可能有磁场，方向与电子速度方向平行，或者
说明此空间可能有正交的磁场和电场，它们的方向均与电子 速度方向垂直，导致电子所受合力为零．因此，本题的正确 选项为B、D. 【答案】 BD
4．(2012·广东学业水平测试 )有关洛伦兹力和安培力的 描述，正确的是( ) A．通电直导线在匀强磁场中不一定受到安培力的作用 B．安培力是大量运动电荷受洛伦兹力的宏观表现
C．电场力和洛伦兹力一样，受力方向都在电场线和磁
感线上 D．只有运动的电荷在磁场中才可能受到洛伦兹力的作 用
【解析】
电荷在电场中一定受到电场力的作用，但只
有运动的电荷才可能受到磁场力的作用，洛伦兹力永远不做
功．
【答案】 AD
电子束的磁偏转及其应用
【问题导思】 1．磁场对其中运动电荷的作用是什么？ 2．显像管如何利用磁场对运动的电荷作用的？
图2－4－2
【解析】电子束在磁场中偏转， Nhomakorabea据左手定则可判断
出偏转线圈提供的磁场方向为垂直于线面向外．
【答案】
垂直于纸面向外
2．如图2－4－3所示，如果在电子射线管上方平行于管
轴放置一根载流导线，电流方向如图所示，电子射线将朝什
么方向偏转？电流反向后情况会如何？想一想：为什么禁止 将磁铁靠近正在播放节目的电视机？
(3)洛伦兹力的方向
左手 定则．即伸开_____ 左手 ，使拇指 洛伦兹力的方向遵循_____
垂直 ，并且都跟手掌在同一个_____ 平面 内，让磁感 跟其余四指_____
正电荷 运动的方向，那么， 线穿入手心，并使四指指向 ________
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 _____
左手定则
②洛伦兹力方向一定垂直 于磁场方向以及电荷运动
方向(电荷运动方向与磁
场方向不一定垂直)
做功
情况
一定不做功
可能做正功，可能做负功，
也可能不做功
1．电荷在电场中一定受电场力，而在磁场中不一定受
洛伦兹力．
2．洛伦兹力方向与速度方向一定垂直，而电场力的方 向与速度方向无必然联系．
(2013·海口检测 )如图 2－ 4－ 1所示，一细线悬
相反 ． 的方向；负电荷的受力方向与正电荷的受力方向______
2．思考判断 (1)静止的电荷在磁场中不受洛伦兹力．(√) (2)电荷若沿磁场方向运动不受洛伦兹力．(√) 3．探究交流
洛伦兹力与安培力有何关系？
【提示】 安培力是洛伦兹力的宏观表现，洛伦兹力是 安培力的微观本质.
显像管的工作原理 1.基本知识
2．关于带电粒子所受洛伦兹力 F和磁感应强度B及粒子 速度v三者之间的关系，下列说法中正确的是( A．F、B、v三者必定均保持垂直 B．F必定垂直于B、v，但B不一定垂直于v )
C．B必定垂直于F、v，但F不一定垂直于v
D．v必定垂直于F、B，但F不一定垂直于B 【解析】 【答案】 据左手定则可知F垂直于B、v形成的平面， B 即F既垂直于B，又垂直于v，但v与B的方向不一定垂直．
C．带电粒子在匀强磁场中运动受到的洛伦兹力做正功
D．通电直导线在磁场中受到的安培力方向与磁场方向 平行 【解析】 错，A、B正确． 由左手定则和洛伦兹力的特点可知 C 、 D
【答案】
AB
吊小球，在垂直于匀强磁场方向的竖直平面内摆动，C点为
小球运动的最低位置，则( )
图2－4－1
A．小球从等高的 A点、B点分别摆至
相等
C点时速度大小
B．小球从与A等高的B点摆至C点时比从A点摆至C点时 速度大 C．如果小球带正电，则小球从A点摆至C点的速度比从
B点摆至C点时大
D．如果小球带负电，则小球从A点摆至C点的速度比从 B点摆至C点时大
1．电子束的磁偏转
电子束在磁场中运动时，若速度方向与磁场方向垂直根 据左手定则，运动电荷所受洛伦兹力方向始终与其速度方向 垂直．因此洛伦兹力不能改变运动电荷速度的大小，只能改 变运动的方向，使其发生偏转．
2．显像管的工作原理
(1) 工作原理：显像管工作时，阴极发射电子，加速后 电子在偏转电场、磁场作用下打到荧光屏上不同位置，荧光
屏因大量电子撞击发光而形成图像．
(2) 扫描：电子束打在荧光屏上的光点，按一定规则不 断在水平方向、竖直方向移动叫扫描．电子束从最上一行到 最下一行扫描一遍叫做一场，电视机中每秒要进行 50 场扫 描．
如图 2 － 4 － 2 所示，电视机显像管中的电子束 向上偏转，则管颈处的偏转线圈所提供的磁场是什么方向？
2．思考判断 (1)电视机显像管中电子束的偏转是利用洛伦兹力．(√) (2)电子束撞击荧光屏时荧光屏会发光．(√)
3．探究交流
磁场对运动电荷的作用是什么？ 【提示】 运动电荷在磁场中会受力，叫做洛伦兹力.
洛伦兹力的理解 【问题导思】 1．洛伦兹力与安培力有什么关系？洛伦兹力有什么特 点？ 2．洛伦兹力与电场力有什么区别？
运动电荷 (1)电视机显像管中电子束的偏转利用的就是 _________
洛伦兹力 的道理来工作的． 在磁场中受到_________ 电子 ，荧光 (2)显像管中有一个阴极，工作时它能发射_____ 水平 偏转磁场和 屏被电子束撞击就能发光．电子束经过 _______ 竖直 偏转磁场，且偏转磁场的强弱都在 _________ 不断变化 ，因此 ______ 不断移动 ． 电子束打在荧光屏上的光点_________
3．一个电子穿过某一空间而未发生偏转，则( A．此空间一定不存在磁场 B．此空间可能有磁场，方向与电子速度方向平行
)
C．此空间可能有磁场，方向与电子速度方向垂直
D．此空间可能有正交的磁场和电场，它们的方向均与 电子速度方向垂直
【解析】
依据对洛伦兹力的说明可知：当 v的方向与
磁感应强度 B 的方向平行时，运动电荷不受洛伦兹力的作 用，带电粒子仍然以速度 v做匀速直线运动．因此一个电子 穿过某一空间而未发生偏转不能说此空间一定存在磁场，只
1．洛伦兹力与安培力的关系 通电导线受安培力是内部大量定向移动电荷受洛伦力的 宏观表现；而洛伦兹力是安培力的微观本质．
2．洛伦兹力的作用特点
由于洛伦兹力遵守左手定则，其方向总是与电荷的运动 方向垂直，因此洛伦兹力只改变速度方向不改变速度大小， 对运动电荷不做功．
3．洛伦兹力和电场力的比较 洛伦兹力 性质 电场力