运动电荷在磁场中受到的力-洛伦兹力教学案

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物理:6.3《洛伦兹力的应用》教案(鲁科版选修3-1).doc

物理:6.3《洛伦兹力的应用》教案(鲁科版选修3-1).doc

第六章第3节洛伦兹力的应用一. 教学目标1. 知识与技能:1)理解洛伦兹力对粒子不做功。

2)理解带电粒子的初速度方向与磁感应强度的方向垂直时,粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动。

3)会推导带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动中的半径、周期公式,并会用它们解答有关问题。

2.过程与方法:1)通过图片的信息提出问题,引导学生根据力学知识推测:运动电荷垂直射入磁场后,可能做圆周运动。

2)进一步通过实验探究,确认粒子的运动轨迹是圆形。

3)通过学生的分析推导,总结归纳出运动电荷做圆周运动的半径、周期。

3. 情感态度与价值观:通过讲述带电粒子在科技、生产与生活中的典型应用,培养学生热爱科学、致力于科学研究的价值观。

二. 教学重点:1)洛伦兹力是带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的向心力来源。

2)带电粒子做匀速圆周运动的半径和周期的推导。

3)解决磁场中圆周运动问题的一般方法:着重把握“一找圆心,二找半径三找周期或时间的规律。

三. 教学难点:正确理解和掌握带电粒子在匀强磁场中运动问题的分析方法。

四. 教学用具:环形线圈、投影仪、投影片五. 课型:新课六. 教学过程1、复习引入:如图所示:师:导入图片一极光。

图片二:磁流体船。

分析:这些现象的原因实际上跟带电粒子在磁场中的运动有关。

当电荷在磁场中运动时,有什么规律?这就是我们这节课要探究的内容。

物理上公式的推导,定律的得出一般都是从最简单入手。

为简单起见,我们研究的是带电粒子在匀强磁场中的运动,且只受洛伦兹力作用。

探究一:带电粒子以一定的初速度v进入匀强磁场,在只受洛伦兹力的条件下,有几种情况?(分组讨论)1)、若带电粒子的速度方向与磁场方向平行(相同或相反),粒子做什么运动?生:带电粒子以入射速度v做匀速直线运动。

2)、若带电粒子垂直磁场方向进入磁场,猜想轨迹。

带电粒子垂直进入匀强磁场,其初速度v与磁场垂直,根据左手定则,其受洛伦兹力的方向也跟磁场方向垂直,并与初速度方向都在同一垂直磁场的平面内,所以粒子只能在该平面内运动。

洛伦兹力教学设计

洛伦兹力教学设计

洛伦兹力教学设计依据人民教育出版社2010年出版的普通高中课程标准实验教科书,授课对象是高中二年级学生。

一、教学任务分析1.教材的地位和作用本章选自高中物理选修3—1(山东科学技术教育出版社)第6章《磁场对电流和运动电荷的作用》的第2节。

这节内容从磁铁偏转电子流这一实验现象出发,经过严密的逻辑推理得到磁场对运动电荷的作用力的公式,及其作用力的方向判断,最后列举例题,加深学生对知识的巩固。

本章教材从生活中的磁现象、判断规律、应用这三个阶段逐步展开。

教材的前两节让学生开始认识生活中的关于磁和磁场的现象;然后在第三和第五两节分别介绍宏观安培力和微观洛伦兹力的两个大小方向等重要规律和左手定则;而最后第四、第六两节分别着重介绍安培力和洛伦兹力的现代技术应用。

经历这三个阶段的系统化学习,有助于学生掌握好关于磁的一些现象规律。

第五节《研究洛伦兹力》的内容正是着重讲述洛伦兹力的相关规律。

由可见的宏观的安培力的研究到微观的洛伦兹力的研究,它们存在着特殊的关系,而这存在一定的跨度的,理解能力差的学生就会出现问题。

所以讲洛伦兹力这种实质上是旧知识的新知识,要注意培养学生的知识迁移和类比能力。

2.教材内容安排教材首先简单回顾磁场对电流有安培力的作用,而电流是由电荷的定向移动形成,从而引出猜想安培力和与本节所学的洛伦兹力有一定的联系。

这样的安排,在一定程度是符合知识的建构的,从学生已有的知识出发,搭桥、连线,从而在原有的基础上建立新的知识,更加吸引学生,从而达到更好的教学效果。

教材在引出猜想后,通过实验现象探究洛伦兹力的方向,并引出左手定则确定具体方向;之后通过数学分析推理、类比的方法得出洛伦兹力的大小。

一步一步地按着正常逻辑思维开展,符合学生的知识构建过程,中间穿插关键而具有引导性的提问,从而引导学生向特定方向思考,达到教学目的。

3.课程标准要求通过探究,了解洛伦兹力的定义、方向、大小。

能解释生活应用中质谱仪等仪器的原理。

高中物理《洛伦兹力的应用》教学教案

高中物理《洛伦兹力的应用》教学教案

高中物理《洛伦兹力的应用》教学教案一、教学目标1. 让学生理解洛伦兹力的概念,知道洛伦兹力的大小、方向和作用点。

2. 让学生掌握洛伦兹力的计算方法,能够运用洛伦兹力公式进行简单计算。

3. 培养学生运用洛伦兹力解释实际问题的能力,提高学生的物理素养。

二、教学重点1. 洛伦兹力的概念及其大小、方向和作用点。

2. 洛伦兹力的计算方法。

3. 洛伦兹力在实际问题中的应用。

三、教学难点1. 洛伦兹力方向的理解和掌握。

2. 洛伦兹力计算方法的运用。

四、教学方法1. 采用问题驱动法,引导学生思考洛伦兹力的产生和作用。

2. 利用多媒体演示,帮助学生形象理解洛伦兹力的方向。

3. 实例分析,让学生学会运用洛伦兹力公式解决问题。

4. 小组讨论,培养学生的合作能力和口头表达能力。

五、教学内容1. 洛伦兹力的概念:介绍洛伦兹力的定义,说明洛伦兹力是磁场对运动电荷的作用力。

2. 洛伦兹力的大小:讲解洛伦兹力的大小公式F=qvB,分析影响洛伦兹力大小的因素。

3. 洛伦兹力的方向:讲解洛伦兹力的方向规律,即右手定则,让学生能够熟练判断洛伦兹力的方向。

4. 洛伦兹力的作用点:讲解洛伦兹力的作用点,即作用在运动电荷的速度方向上。

5. 洛伦兹力的计算方法:教授洛伦兹力的计算步骤,让学生能够运用公式进行简单计算。

6. 洛伦兹力在实际问题中的应用:分析实际问题,让学生学会运用洛伦兹力知识解决问题。

六、教学过程1. 引入新课:通过回顾电荷在电场中的受力,引导学生思考电荷在磁场中的受力情况。

2. 讲解洛伦兹力的概念:结合磁场和运动电荷,介绍洛伦兹力的定义。

3. 讲解洛伦兹力的大小:引导学生运用电荷在电场中的受力类比,理解洛伦兹力的大小公式。

4. 讲解洛伦兹力的方向:通过实际例子,讲解右手定则,让学生判断洛伦兹力的方向。

5. 讲解洛伦兹力的作用点:明确洛伦兹力作用在运动电荷的速度方向上。

6. 洛伦兹力的计算方法:引导学生运用公式进行洛伦兹力的计算。

洛伦兹力

洛伦兹力
【问题导思】 1.电荷运动方向和磁场方向一定垂直吗?洛伦兹力方向 与电荷运动方向一定垂直呢? 2.洛伦兹力对运动电荷做功吗? 3.电荷只在洛伦兹力作用下运动时,速度大小改变吗?
1.决定洛伦兹力方向的因素有三个: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.
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,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】 由左手定则知 F⊥B,F⊥v,但 v 与 B 不一 定垂直,故 B 正确,其余都错. 【答案】 B
2.思考判断 (1)由于电荷有“正、负”之分,故四指指向应为正电荷 运动的方向或负电荷运动的反方向,即等效电流的方向.(√) (2)洛伦兹力始终与带电粒子的运动方向垂直,故洛伦兹 力永远不做功.(√) (3)安培力和洛伦兹力是性质不同的两种力.(×)
3.探究交流 电荷在电场中一定受电场力作用,想一想,电荷在磁场 中也一定受洛伦兹力作用吗? 【提示】 不一定,因为如果电荷相对于磁场静止(v= 0)或电荷的运动方向与磁场方向平行(v∥B),电荷在磁场中 都不会受洛伦兹力的作用.
图 3-4-1
【解析】 (1)因 v⊥B,所以 F=qvB,方向与 v 垂直斜 向上.
(2)v 与 B 夹角为 30°,取 v 与 B 垂直的分量, 故 F=qvBsin 30°=12qvB,方向垂直纸面向里. (3)由于 v 与 B 平行,所以不受洛伦兹力. (4)v 与 B 垂直,故 F=qvB,方向与 v 垂直斜向上.

洛伦兹力

洛伦兹力

3.4磁场对运动电荷的作用——洛伦兹力★教学目标(一)知识与技能1、知道什么是洛伦兹力。

2、理解安培力和洛伦兹力的关系,掌握洛伦兹力大小的推理过程。

3、知道洛伦兹力产生条件,会用左手定则判定洛伦兹力的方向。

4、了解洛伦兹力的特点,会推导电荷在磁场中运动的半径和周期。

(二)过程与方法通过洛伦兹力大小的推导过程进一步培养学生的分析推理能力。

(三)情感、态度与价值观让学生认真体会科学研究思维方法。

★教学重点1、掌握洛伦兹力大小的推导过程。

2、会推导电荷在磁场中运动的半径和周期。

★教学难点1、理解洛伦兹力对运动电荷不做功。

2、洛伦兹力方向的判断。

★教学过程(一)引入新课:同学们,我们首先来观看一下神奇而有美丽的极光。

播放极光的图片。

师:同学们知道极光是怎样形成的吗?生:来自太阳的高能粒子进入大气后,在地磁场作用下与大气发生作用而产生的。

师:你们知道极光一般出现在什么地方吗?生:两极等高纬度地区。

师:为什么极光不能在赤道等低纬度地区出现呢?生:学生好奇。

师:我们通过这一节课的学习就知道这是为什么了。

今天我们一起来学习第三章第四节磁场对运动电荷的作用——洛伦兹力(板书标题)一.洛伦兹力我们先来做一个实验。

这是一个蹄形磁铁,它周围存在磁场。

这是阴极射线管,它能产生运动电荷。

介绍:阴极射线管的玻璃管内已经抽成真空,当左右两个电极按标签上的极性接上高压电源时,阴极会发射电子。

在电场的加速下飞向阳极,电子束掠射到荧光板上,显示出电子束的轨迹。

演示:1.没有磁场时电子束是一条直线。

2.用一个蹄形磁铁在电子束的路径上加磁场,尝试不同方向的磁场对电子束径迹的不同影响,并填下表。

磁场方向竖直向下竖直向上垂直于纸面向里垂直于纸面向外电子束偏转方向向外偏转向里偏转向下偏转向上偏转通过这个实验我们可以得到什么结论?结论:磁场对运动电荷有作用力,我们把这一个作用力称为洛伦兹力。

(板书)运动电荷在磁场中受到的作用力叫做洛伦兹力。

二:洛仑兹力的大小(板书)师:我们之前学习了磁场对通电导线的作用力,也就是安培力。

《带电粒子在匀强磁场中的运动》教案

《带电粒子在匀强磁场中的运动》教案

一、教学目标1. 让学生了解带电粒子在匀强磁场中的运动规律。

2. 让学生掌握洛伦兹力公式,并能够运用到实际问题中。

3. 培养学生的实验操作能力和观察能力,提高学生的科学思维能力。

二、教学内容1. 带电粒子在匀强磁场中的运动规律。

2. 洛伦兹力公式及其应用。

3. 实验操作步骤及数据分析。

三、教学重点与难点1. 教学重点:带电粒子在匀强磁场中的运动规律,洛伦兹力公式及其应用。

2. 教学难点:洛伦兹力公式的推导,实验数据的处理。

四、教学方法1. 采用实验演示法,让学生直观地观察带电粒子在匀强磁场中的运动。

2. 采用讲授法,讲解洛伦兹力公式及其应用。

3. 采用问题驱动法,引导学生思考和探讨问题。

五、教学过程1. 引入新课:通过回顾电流的磁效应,引导学生了解磁场对带电粒子的影响。

2. 实验演示:进行带电粒子在匀强磁场中的运动实验,让学生观察并记录实验现象。

3. 讲解洛伦兹力公式:结合实验现象,讲解洛伦兹力公式,并解释其物理意义。

4. 应用练习:给出实例,让学生运用洛伦兹力公式解决问题。

5. 实验数据分析:让学生分析实验数据,探讨带电粒子运动规律与磁场强度、粒子电荷量、粒子速度之间的关系。

6. 总结与拓展:总结本节课所学内容,提出拓展问题,引导学生课后思考。

7. 布置作业:布置相关练习题,巩固所学知识。

六、教学评价1. 通过课堂讲解、实验演示和练习题,评价学生对带电粒子在匀强磁场中运动规律的理解程度。

2. 通过学生实验操作和数据分析,评价学生的实验技能和观察能力。

3. 通过课后作业和拓展问题,评价学生对洛伦兹力公式的应用能力和科学思维能力。

七、教学资源1. 实验器材:带电粒子实验装置、电流表、电压表、磁铁、粒子源等。

2. 教学课件:带电粒子在匀强磁场中运动的动画演示、洛伦兹力公式的推导过程等。

3. 参考资料:相关学术论文、教学书籍、网络资源等。

八、教学进度安排1. 第一课时:引入新课,实验演示,讲解洛伦兹力公式。

运动电荷在磁场中受到的力——洛伦兹力

运动电荷在磁场中受到的力——洛伦兹力

考点3 运动电荷在磁场中受到的力—洛伦兹力1.洛伦兹力运动电荷在磁场中受到的力叫做洛伦兹力.2.洛伦兹力的方向(1)判定方法左手定则:掌心——磁感线垂直穿入掌心;四指——指向正电荷运动的方向或负电荷运动的反方向;拇指——指向洛伦兹力的方向.(2)方向特点:F⊥B,F⊥v,即F垂直于B和v决定的平面(注意:洛伦兹力不做功).3.洛伦兹力的大小(1)v∥B时,洛伦兹力F=0.(θ=0°或180°)(2)v⊥B时,洛伦兹力F=qvB.(θ=90°)(3)v=0时,洛伦兹力F=0.1.关于电场力与洛伦兹力,以下说法正确的是()A.电荷只要处在电场中,就会受到电场力,而电荷静止在磁场中,也可能受到洛伦兹力B.电场力对在电场中的电荷一定会做功,而洛伦兹力对在磁场中的电荷却不会做功C.电场力与洛伦兹力一样,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会受到洛伦兹力的作用2.下列各图中,运动电荷的速度方向、磁感应强度方向和电荷的受力方向之间的关系正确的是()3.如下图所示是磁感应强度B、正电荷速度v和磁场对电荷的作用力F三者方向的相互关系图(其中B、F、v两两垂直).其中正确的是()4.下列关于洛伦兹力的说法中,正确的是()A.只要速度大小相同,所受洛伦兹力就相同B.如果把+q改为-q,且速度反向,大小不变,则洛伦兹力的大小、方向均不变C.洛伦兹力方向一定与电荷速度方向垂直,磁场方向一定与电荷运动方向垂直D.粒子在只受到洛伦兹力作用下运动的动能、速度均不变5.带电粒子(重力不计)穿过饱和蒸汽时,在它走过的路径上饱和蒸汽便凝成小液滴,从而显示了粒子的径迹,这是云室的原理,如图所示是云室的拍摄照片,云室中加了垂直于照片向外的匀强磁场,图中oa、ob、oc、od是从o点发出的四种粒子的径迹,下列说法中正确的是()A.四种粒子都带正电B.四种粒子都带负电C.打到a、b点的粒子带正电D.打到c、d点的粒子带正电6.如图所示是电子射线管示意图.接通电源后,电子射线由阴极沿x轴正方向射出,在荧光屏上会看到一条亮线.要使荧光屏上的亮线向下(z轴负方向)偏转,下列措施可采用的是()A.加一磁场,磁场方向沿z轴负方向B.加一磁场,磁场方向沿y轴正方向C.加一磁场,磁场方向沿x轴正方向D.加一磁场,磁场方向沿y轴负方向7.如图所示,一束电子流沿管的轴线进入螺线管,忽略重力,电子在管内的运动应该是()A.当从a端通入电流时,电子做匀加速直线运动B.当从b端通入电流时,电子做匀加速直线运动C.不管从哪端通入电流,电子都做匀速直线运动D.不管从哪端通入电流,电子都做匀速圆周运动8.(多选)如图为一“滤速器”装置的示意图.a、b为水平放置的平行金属板,一束具有各种不同速率的电子沿水平方向经小孔O进入a、b两板之间.为了选取具有某种特定速率的电子,可在a、b间加上电压,并沿垂直于纸面的方向加一匀强磁场,使所选电子仍能够沿水平直线OO′运动,由O′射出.不计重力作用.可能达到上述目的的办法是()A.使a板电势高于b板,磁场方向垂直纸面向里B.使a板电势低于b板,磁场方向垂直纸面向里C.使a板电势高于b板,磁场方向垂直纸面向外D.使a板电势低于b板,磁场方向垂直纸面向外9.(多选)在方向如图所示的匀强电场(场强为E)和匀强磁场(磁感应强度为B)共存的场区中,一电子沿垂直电场线和磁感线的方向以速度v0射入场区,设电子射出场区时的速度为v,则()A.若v0>E/B,电子沿轨迹I运动,射出场区时,速度v>v0B.若v0>E/B,电子沿轨迹Ⅱ运动,射出场区时,速度v<v0C.若v0<E/B,电子沿轨迹Ⅰ运动,射出场区时,速度v>v0D.若v0<E/B,电子沿轨迹Ⅱ运动,射出场区时,速度v<v010.带电油滴以水平速度v0垂直进入磁场,恰做匀速直线运动,如图3-5-12所示,若油滴质量为m,磁感应强度为B,则下述说法正确的是()A.油滴必带正电荷,电荷量为2mg/v0BB.油滴必带负电荷,比荷q/m=g/v0BC.油滴必带正电荷,电荷量为mg/v0BD.油滴带什么电荷都可以,只要满足q=mg/v0B11.(多选)如图所示,用丝线吊一个质量为m的带电(绝缘)小球处于匀强磁场中,空气阻力不计,当小球分别从等高的A点和B点向最低点O运动且两次经过O点时()A.小球的动能相同B.丝线所受的拉力相同C.小球所受的洛伦兹力相同D.小球的向心加速度相同12. (多选)如图所示,一个带正电荷的小球沿水平光滑绝缘的桌面向右运动,飞离桌子边缘A ,最后落到地板上.设有磁场时飞行时间为t 1,水平射程为x 1,着地速度大小为v 1;若撤去磁场,其余条件不变时,小球飞行时间为t 2,水平射程为x 2,着地速度大小为v 2.则下列结论正确的是( )A .x 1>x 2B .t 1>t 2C .v 1>v 2D .v 1和v 2相同13. (多选)如图所示,a 为带正电的小物块,b 是一不带电的绝缘物块(设a 、b 间无电荷转移),a 、b 叠放于粗糙的水平地面上,地面上方有垂直纸面向里的匀强磁场,现用水平恒力F 拉b 物块,使a 、b 一起无相对滑动地向左加速运动,在加速运动阶段( )A .a 、b 一起运动的加速度减小B .a 、b 一起运动的加速度增大C .a 、b 物块间的摩擦力减小D .a 、b 物块间的摩擦力增大14. 如图所示,表面粗糙的斜面固定于地面上,并处于方向垂直纸面向外、强度为B 的匀强磁场中.质量为m 、带电荷量为+Q 的小滑块从斜面顶端由静止下滑.在滑块下滑的过程中,下列判断正确的是( )A . 滑块受到的摩擦力不变B . 滑块到达地面时的动能与B 的大小无关C . 滑块受到的洛伦兹力方向垂直斜面向下D . B 很大时,滑块可能静止于斜面上15. (多选)质量为m 、带电荷量为q 的小物块,从倾角为θ的光滑绝缘斜面上由静止下滑,整个斜面置于方向水平向里的匀强磁场中,磁感应强度为B ,如图所示.若带电小物块下滑后某时刻对斜面的作用力恰好为零,下列说法中正确的是( )A . 小物块一定带正电荷B . 小物块在斜面上运动时做匀加速直线运动C . 小物块在斜面上运动时做加速度增大,而速度也增大的变加速直线运动D . 小物块在斜面上下滑过程中,当小物块对斜面压力为零时的速率为mg cos θBq16、如图所示,套在足够长的绝缘粗糙直棒上的带正电小球,其质量为m ,带电荷量为q ,小球可在棒上滑动,现将此棒竖直放入沿水平方向的且互相垂直的匀强磁场和匀强电场中.设小球电荷量不变,小球由棒的下端以某一速度上滑的过程中一定有( )A. 小球加速度一直减小B. 小球的速度先减小,直到最后匀速C. 杆对小球的弹力一直减小D. 小球受到的洛伦兹力一直减小17、(多选)在一绝缘、粗糙且足够长的水平管道中有一带电量为q 、质量为m 的带电球体,管道半径略大于球体半径.整个管道处于磁感应强度为B 的水平匀强磁场中,磁感应强度方向与管道垂直.现给带电球体一个水平速度v ,则在整个运动过程中,带电球体克服摩擦力所做的功可能为( )A .0 B.12m (mg qB )2 C.12mv 2 D.12mv 2-(mg qB )2] 18、(多选)如图所示,粗糙的足够长的竖直木杆上套有一个带电的小球,整个装置处在由水平匀强电场和垂直纸面向外的匀强磁场组成的足够大的复合场中,小球由静止开始下滑,在整个运动过程中小球的v -t 图象如图所示,其中错误的是( )19、(多选)如图所示,一个带正电荷的物块m ,由静止开始从斜面上A 点下滑,滑到水平面BC 上的D 点停下来.已知物块与斜面及水平面间的动摩擦因数相同,且不计物块经过B 处时的机械能损失.先在ABC 所在空间加竖直向下的匀强电场,第二次让物块m 从A 点由静止开始下滑,结果物块在水平面上的D ′点停下来.后又撤去电场,在ABC 所在空间加水平向里的匀强磁场,再次让物块m 从A 点由静止开始下滑,结果物块沿斜面滑下并在水平面上的D ″点停下来.则以下说法中正确的是( )A 、D ′点一定在D 点左侧B 、D ′点一定与D 点重合C 、D ″点一定在D 点右侧 D 、D ″点一定与D 点重合20、如图所示,在磁感应强度为B 的水平匀强磁场中,有一足够长的绝缘细棒OO ′在竖直面内垂直于磁场方向放置,细棒与水平面夹角为α.一质量为m 、带电荷量为+q 的圆环A 套在OO ′棒上,圆环与棒间的动摩擦因数为μ,且μ<tan α.现让圆环A 由静止开始下滑,试问圆环在下滑过程中:(1) 圆环A 的最大加速度为多大?获得最大加速度时的速度为多大?(2) 圆环A 能够达到的最大速度为多大?21、(多选)如图所示,一根水平光滑的绝缘直槽轨连接一个竖直放置的半径为R =0.50m 的绝缘光滑槽轨,槽轨处在垂直纸面向外的匀强磁场中,磁感应强度B =0.50T.有一个质量m =0.10g ,带电量为q =+1.6×10-3C 的小球在水平轨道上向右运动.若小球恰好能通过最高点,则下列说法正确的是( )A 、小球在最高点所受的合力为零B 、小球到达最高点时的机械能与小球在水平轨道上的机械能相等C 、如果设小球到达最高点的线速度是v ,则小球在最高点时式子mg +qvB =m v 2R 成立D 、如果重力加速度取10m/s 2,则小球的初速度v 0=4.6m/s22、如图所示,一个绝缘且内壁光滑的环形细圆管,固定于竖直平面内,环的半径为R(比细管的内径大得多),在圆管的最低点有一个直径略小于细管内径的带正电小球处于静止状态,小球的质量为m,带电荷量为q,重力加速度为g.空间存在一磁感应强度大小未知(不为零),方向垂直于环形细圆管所在平面且向里的匀强磁场.某时刻,给小球一方向水平向右、大小为v0=5gR的初速度,则以下判断正确的是()A、无论磁感应强度大小如何,获得初速度后的瞬间,小球在最低点一定受到管壁的弹力作用B、无论磁感应强度大小如何,小球一定能到达环形细圆管的最高点,且小球在最高点一定受到管壁的弹力作用C无论磁感应强度大小如何,小球一定能到达环形细圆管的最高点,且小球到达最高点时的速度大小都相同D、小球在环形细圆管的最低点运动到所能到达的最高点的过程中,水平方向分速度的大小一直减小23、(多选)如图所示,设空间存在竖直向下的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场,已知一粒子在重力、电场力和洛伦兹力作用下,从静止开始自A点沿曲线ACB运动,到达B点时速度为零,C点是运动的最低点,以下说法正确的是()A、这粒子必带正电荷B、A点和B点在同一高度C、粒子在C点时速度最大D、粒子到达B点后,将沿曲线返回A点。

《磁场对运动电荷的作用力》教学设计_高中物理人教版部编本

《磁场对运动电荷的作用力》教学设计_高中物理人教版部编本

《磁场对运动电荷的作用力》教学设计_高中物理人教版部编本编辑短评《磁场对运动电荷的作用力》教学设计_高中物理人教版部编本能成功地将知识与能力,教学过程与方法,教学重难点、技能、目标结合在一起,为学生的自主学习、探究性学习提供了有效方法。

可供教学参考。

前言下载提示:教学设计是根据课程标准的要求和教学对象的特点,将教学诸要素有序安排,确定合适的教学方案的设想和计划。

一般包括教学目标、教学重难点、教学方法、教学步骤与时间分配等环节。

Download tips:Instructional design is based on the requirements of the curriculum standards and the characteristics of the teaching objects, the orderly arrangement of teaching elements, and the determination of suitable teaching plans and plans. Generally, it includes teaching objectives, key and difficult points of teaching, teaching methods, teaching steps and time allocation.【教学设计思路】普通高中课程标准实验教科书物理选修3—1第三章第五节《磁场对运动电荷的作用力》既是安培力知识的延续,又是下一节《带电粒子在匀强磁场中的运动》的铺垫。

高二的学生已具有一定的观察能力和逻辑推理能力,对现象──猜想──理论推导──实验验证等科学研究方法有一定的基础,本节课通过实验创设各种问题情景、引导,激发学生学习的兴趣,促进学生思维。

学生通过讨论,体验科学探究的方法和过程,对物理知识能有进一步的理解,从而把传授知识与能力的培养有机的结合在一起,让学生掌握分析研究物理的基本方法与技能,为日后的学习及进行其它问题探究奠定基础。

《磁场对运动电荷的作用力》优质课比赛教学设计

《磁场对运动电荷的作用力》优质课比赛教学设计

《磁场对运动电荷的作用力》教学设计本节教材的重点是洛仑兹力产生的条件,洛仑兹力的大小和方向,难点是公式f=Bqv的推导,为突出重点和难点,该节内容不涉及带电粒子在磁场中的运动轨迹等问题。

洛仑兹力与重力、弹力及摩擦力相比是比较抽象的,理解上也有一定的难度。

直接指出该力的产生原因再进行推导,最后由实验验证也完全可以。

然而考虑到该力的抽象性,从已知的安培力产生的本质原因入手,来解决这个问题会使学生更容易接受洛仑兹力大小计算式(f=qvBsinθ)的推导体现了物理与数学两门学科密切的关系,善于利用数学工具解决物理问题是学好物理必不可少的前提条件之一。

整体教学过程安排的设想是为了培养学生用分析、猜想、实验(观察)、理论验证的科学方法探求新知识的能力〖教学目标〗1.知识和技能:观体现。

f=qvBsinθ)。

2.过程和方法:①通过观察演示实验认识并验证带电粒子在匀强磁场中的受力情况,借此培养学生观察能力、分析问题的能力。

,然后启发指导学生自己推导公式f=qvB。

增强他们的能力。

3.情感态度与价值观:过本节教学,培养学生科学研究的方法论思想:即“推理——假设——实验验证”【重点·难点·疑点及解决办法】1.重点使学生理解安培力产生的根本原因是运动粒子在匀强磁场中受到洛仑兹力的作用,并掌握计算洛仑兹力的大小、判断洛仑兹力方向的方法。

2.推导洛仑兹力大小的计算公式(f=qvBsinθ)有些抽象,学生不易认识和理解,是教学的难点,应加以注意。

3、疑点: 磁场对运动电荷有作用力,磁场对静止电荷却没有作用力。

4、解决办法: 引导和启发学生由安培力的概念得出洛仑兹力的概念,使学生深入理解洛仑兹力的大小和方向。

【师生互动活动设计】教师先复习导入,通过实验验证洛仑兹力的存在,然后启发指导学生自己推导公式。

理解洛仑兹力方向的判定方向,注意与点电荷所受电场大小、方向的区别。

【主要教学过程】(一)、设置问题,导入新课。

《第一章 2 磁场对运动电荷的作用力》教学设计教学反思

《第一章 2 磁场对运动电荷的作用力》教学设计教学反思

《磁场对运动电荷的作用力》教学设计方案(第一课时)一、教学目标1. 理解磁场的观点,以及磁场对运动电荷的作用力。

2. 掌握洛伦兹力的基本性质和规律,能够运用其解决实际问题。

3. 了解洛伦兹力在科技和生活中的实际应用。

二、教学重难点1. 教学重点:理解磁场的观点,掌握洛伦兹力的基本性质和规律。

2. 教学难点:运用洛伦兹力解决实际问题,以及理解磁场对运动电荷的作用机理。

三、教学准备1. 准备教学用具:黑板、白板、投影仪、示波器、磁铁等。

2. 准备实验器械:电流表、电压表、磁铁、导体棒等。

3. 准备教学视频:展示磁场对运动电荷的作用过程。

4. 设计问题清单,供教室讨论和思考。

四、教学过程:1. 引入课题教师起首向学生介绍磁场的观点,以及磁场对运动电荷的作用力。

接着,向学生展示一些磁场对运动电荷的影响实例,例如通电导线的运动方向、磁铁对小铁球的作用等。

让学生感受到磁场的重要性,并激发他们的学习兴趣。

2. 讲解基础知识在介绍了磁场的观点和作用力后,教师需要进一步讲解磁场的方向、强度和磁感应强度等基础知识。

同时,教师需要诠释磁场对不同形状的电荷的作用力的不同,例如点电荷和长棒电荷等。

3. 实验演示为了让学生更好地理解磁场对运动电荷的作用力,教师可以进行一些实验演示。

例如,应用电流计和磁铁进行实验,观察运动电荷在磁场中的偏转情况。

同时,教师也可以引导学生进行自主实验,让他们亲手操作并观察实验结果。

4. 探究讨论在实验演示结束后,教师可以组织学生进行探究讨论。

学生可以提出自己的疑问和思考,并与其他同砚分享自己的看法和结论。

教师可以在讨论中给予学生指导,帮助他们解决疑惑并激发他们的思考。

5. 教室总结最后,教师需要对本节课进行总结,强调本节课的重点和难点,并对学生的学习效果进行评判。

教师还可以鼓励学生总结自己在本节课中学到了什么,并让他们谈谈自己的感受和收获。

6. 课后作业在课后,教师可以为学生安置一些与本节课内容相关的作业,例如思考题、探究题等。

_新教材高中物理第一章安培力与洛伦兹力2磁吃运动电荷的作用力学案新人教版选择性必修第二册

_新教材高中物理第一章安培力与洛伦兹力2磁吃运动电荷的作用力学案新人教版选择性必修第二册

磁场对运动电荷的作用力1.知道通电导线受到的安培力是洛伦兹力的宏观表现。

2.会判断洛伦兹力的方向,理解洛伦兹力对带电粒子不做功。

3.会推导洛伦兹力的公式F=qvB,并掌握其适用条件。

4.了解电视显像管的工作原理。

知识点一洛伦兹力的方向[情境导学]如图所示,阴极射线管发出的高速电子流,电子由阴极向阳极运动(向右运动)过程中,不加磁场时电子的径迹不变,为什么加了如图所示的磁场后电子在运动过程中向下偏转?提示:不加磁场时电子不受磁场的力的作用,加上磁场后电子受到磁场的力的作用向下偏转。

该力的方向由磁场方向和电子运动的方向共同决定。

[知识梳理]1.洛伦兹力的定义运动电荷在磁场中受到的力称为洛伦兹力。

2.洛伦兹力的方向(1)判断方法:左手定则。

(2)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;让磁感线从掌心垂直进入,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,如图所示。

负电荷受力的方向与正电荷受力的方向相反。

[初试小题]1.判断正误。

(1)洛伦兹力一定与电荷运动方向垂直。

(√)(2)正电荷所受的洛伦兹力的方向与磁场方向相同,负电荷所受的洛伦兹力的方向与磁场方向相反。

(×)(3)磁场对运动电荷的作用力方向与磁场方向有关。

(√)(4)判断电荷所受洛伦兹力的方向时应同时考虑电荷的电性。

(√)2.[多选]一带电粒子(重力不计,图中已标明粒子所带电荷的正负)进入磁场中,下列关于磁场方向、速度方向及带电粒子所受的洛伦兹力方向的标示正确的是( )解析:选AB 带负电的粒子向右运动,掌心向纸外,四指所指的方向向左,大拇指所指的方向向下,选项A正确;带正电的粒子向下运动,掌心向纸里,四指所指的方向向下,大拇指的方向向左,选项B正确;带正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C错误;带负电的粒子向右运动,掌心向外,四指所指的方向向左,大拇指所指的方向向下,选项D错误。

磁场对运动电荷的作用洛伦兹力分解课件

磁场对运动电荷的作用洛伦兹力分解课件

洛伦兹力在磁场束缚中的应用
等离子体束缚
在核聚变等离子体实验中,洛伦兹力可以用于束缚等离子体,使其 保持稳定并防止热失控。
磁场重联
在磁场重联过程中,洛伦兹力起着关键作用,它决定了磁场的演变 过程和能量释放机制。
电流驱动
洛伦兹力在产生电流驱动方面具有重要应用,例如在空间科学实验中 ,可以利用洛伦兹力驱动电流,以研究地球磁场的动态变化。
洛伦兹力的方向
根据左手定则,可以判 断洛伦兹力的方向。
洛伦兹力实验的装置和操作步骤
装置:磁场装置、粒子源、粒子速度控 制装置、粒子轨迹显示装置等。
3. 分析实验数据,得出结论。
2. 视察粒子轨迹的变化,记录不同速度 下粒子的轨迹。
操作步骤
1. 将粒子源置于磁场中,调整粒子速度 控制装置,使粒子以不同的速度在磁场 中运动。
洛伦兹力的大小和方向
大小
洛伦兹力的大小与带电粒子的电荷量 、速度和磁感应强度成正比,与夹角 的正弦值成正比。
方向
洛伦兹力的方向由左手定则确定,即 伸开左手,让磁感应线穿过掌心,四 指指向带电粒子的运动方向,大拇指 所指方向即为洛伦兹力的方向。
洛伦兹力的重要意义
洛伦兹力是研究带电粒子在磁场中运动的重要工具,对于理解电磁场的基本性质和 带电粒子的运动规律具有重要意义。
公式表示
角速度 = 洛伦兹力 / (转动惯量),其中洛伦兹力是磁场对运动电荷的作 用力,转动惯量是电荷旋转运动的惯性。
03 洛伦兹力的分解
洛伦兹力在直角坐标系中的分解
洛伦兹力在直角坐标系中的分解是理解其作用机制的基础,通过分解可以更好地 理解洛伦兹力对运动电荷的作用。
在直角坐标系中,洛伦兹力可以分解为三个分量,分别是$F_{x}$、$F_{y}$和 $F_{z}$,分别表示在x、y和z方向上的作用力。每个分量的表达式和物理意义都 不同,但它们共同作用在运动电荷上,产生洛伦兹力的效果。

高中物理磁场对运动电荷的作用力洛仑磁力学案教科版选修-课件

高中物理磁场对运动电荷的作用力洛仑磁力学案教科版选修-课件

磁场对运动电荷的作用力-洛仑磁力[目标定位]1.进一步理解带电粒子的初速度方向与磁感应强度方向垂直时,粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动,会分析带电粒子在匀强磁场中的圆周运动.2.了解质谱仪的构造及工作原理.3.了解回旋加速器的构造及工作原理.一、利用磁场限制带电粒子运动图11.利用圆形磁场限制带电粒子运动(1)偏转角度:如图1所示,tan θ2=r R ,R =mv 0Bq ,则tan θ2=qBrmv 0.(2)限制特点:只变更带电粒子的运动方向,不变更带电粒子的速度大小. 2.分析带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的几个关键点 (1)圆心的确定方法:两线定一点 ①圆心肯定在垂直于速度的直线上.如图2甲所示,已知入射点P (或出射点M )的速度方向,可通过入射点和出射点作速度的垂线,两条直线的交点就是圆心.图2②圆心肯定在弦的中垂线上.如图乙所示,作P 、M 连线的中垂线,与其中一个速度的垂线的交点为圆心. (2)半径的确定半径的计算一般利用几何学问解直角三角形.做题时肯定要做好协助线,由圆的半径和其他几何边构成直角三角形.(3)粒子在磁场中运动时间的确定①粒子在磁场中运动一周的时间为T ,当粒子运动的圆弧所对应的圆心角为α时,其运动时间t=α360°T (或t =α2πT ).②当v 肯定时,粒子在磁场中运动的时间t =lv,l 为带电粒子通过的弧长. 二、质谱仪 [问题设计]结合图3,思索并回答下列问题.图3(1)带电粒子在P 1与P 2两平行金属板间做什么运动?若已知P 1、P 2间电场强度为E ,磁感应强度为B 1,则从S 3穿出的粒子的速度是多大?(2)设下方磁场的磁感应强度为B 2,粒子打在底片上到S 3距离为L ,则粒子的荷质比是多大? 答案 (1)S 2、S 3在同始终线上,所以在P 1、P 2间做直线运动,因为只有电场力与洛伦兹力平衡即qE =qvB 1时才可做直线运动,故应做匀速直线运动,即从狭缝S 3穿出的粒子速度均为v =EB 1.(2)粒子做圆周运动的半径R =L2依据R =mv qB 2及v =E B 1可得:q m =2E B 1B 2L. [要点提炼]1.质谱仪的原理(如图3)(1)带电粒子进入加速电场(狭缝S 1与S 2之间),满意动能定理:qU =12mv 2.(2)带电粒子进入速度选择器(P 1和P 2两平行金属板之间),满意qE =qvB 1,v =EB 1,匀速直线通过. (3)带电粒子进入偏转磁场(磁感应强度为B 2的匀强磁场区域),偏转半径R =mv qB 2. (4)带电粒子打到照相底片,可得荷质比q m =EB 1B 2R.2.(1)速度选择器适用于正、负电荷.(2)速度选择器中的E 、B 1的方向具有确定的关系,仅变更其中一个方向,就不能对速度做出选择. 三、回旋加速器 [问题设计]1.回旋加速器的核心部分是什么?回旋加速器中磁场和电场分别起什么作用? 答案 D 形盒 磁场的作用是使带电粒子回旋,电场的作用是使带电粒子加速. 2.对交变电压的周期有什么要求?带电粒子获得的最大动能由什么确定?答案 交变电压的周期应等于带电粒子在磁场中运动的周期.由R =mv qB 及E k =12mv 2得最大动能E k=q 2B 2R 22m,由此知最大动能由D 形盒的半径和磁感应强度确定.[要点提炼]1.回旋加速器采纳多次加速的方法:用磁场限制轨道、用电场进行加速.2.回旋加速器中沟通电源的周期等于带电粒子在磁场中运动的周期,这样就可以保证粒子每次经过电场时都正好赶上适合电场而被加速.3.带电粒子获得的最大动能E km =q 2B 2R 22m,最大动能由D 形盒的半径R 和磁感应强度B 共同确定.[延长思索]为什么带电粒子加速后的最大动能与加速电压无关呢?答案 加速电压高时,粒子在加速器中旋转的圈数较少,而加速电压低时,粒子在加速器中旋转的圈数较多,最终粒子离开加速器时的速度由D 形盒的半径和磁感应强度共同确定,与加速电压无关.一、利用磁场限制带电粒子运动例1 如图4所示,虚线圆所围区域内有方向垂直纸面对里的匀强磁场,磁感应强度为B .一束电子沿圆形区域的直径方向以速度v 射入磁场,电子束经过磁场区域后,其运动方向与原入射方向成θ角.设电子质量为m ,电荷量为e ,不计电子之间相互作用力及所受的重力.求:图4(1)电子在磁场中运动轨迹的半径R ; (2)电子在磁场中运动的时间t ; (3)圆形磁场区域的半径r .解析 本题是考查带电粒子在圆形区域中的运动问题.一般先依据入射、出射速度确定圆心,再依据几何学问求解.首先利用对准圆心方向入射必定沿背离圆心出射的规律,找出圆心位置,再利用几何学问及带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的相关学问求解.(1)由牛顿其次定律得Bqv =mv 2R ,q =e ,得R =mvBe.(2)如图所示,设电子做圆周运动的周期为T ,则T =2πR v =2πm Bq =2πmBe.由几何关系得圆心角α=θ,所以t =α2πT =mθeB. (3)由几何关系可知:tan θ2=rR ,所以有r =mveB tan θ2.答案 (1)mvBe (2)mθeB (3)mv eB tan θ2针对训练 如图5所示,一束电荷量为e 的电子以垂直于磁场方向(磁感应强度为B )并垂直于磁场边界的速度v 射入宽度为d 的磁场中,穿出磁场时速度方向和原来射入方向的夹角为θ=30°.求电子的质量和穿越磁场的时间.图5答案2dBe v πd3v解析 过M 、N 作入射方向和出射方向的垂线,两垂线交于O 点,O 点即电子在磁场中做匀速圆周运动的圆心,连接ON ,过N 做OM 的垂线,垂足为P ,如图所示.由直角三角形OPN 知,电子轨迹半径r =dsin30°=2d ①由牛顿其次定律知evB =m v 2r②解①②得:m =2dBev电子在无界磁场中的运动周期为T =2πeB ·2dBe v =4πd v电子在磁场中的轨迹对应的圆心角为θ=30°,故电子在磁场中的运动时间为:t =112T =112×4πd v=πd 3v .二、对质谱仪原理的理解例2 如图6是质谱仪的工作原理示意图,带电粒子被加速电场加速后,进入速度选择器.速度选择器内相互正交的匀强磁场的磁感应强度和匀强电场的场强分别为B 和E .平板S 上有可让粒子通过的狭缝P 和记录粒子位置的胶片A 1A 2.平板S 下方有磁感应强度为B 0的匀强磁场.下列表述正确的是( )图6A .质谱仪是分析同位素的重要工具B .速度选择器中的磁场方向垂直纸面对外C .能通过狭缝P 的带电粒子的速率等于E BD .粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝P ,粒子的荷质比越小解析 依据Bqv =Eq ,得v =E B ,C 正确;在磁场中,B 0qv =m v 2r ,得q m =vB 0r,半径r 越小,荷质比越大,D 错误;同位素的电荷数一样,质量数不同,在速度选择器中电场力向右,洛伦兹力必需向左,依据左手定则,可推断磁场方向垂直纸面对外,A 、B 正确. 答案 ABC三、对回旋加速器原理的理解例3 回旋加速器是用来加速一群带电粒子使它们获得很大动能的仪器,其核心部分是两个D 形金属扁盒,两盒分别和一高频沟通电源两极相接,以便在盒内的狭缝中形成匀强电场,使粒子每次穿过狭缝时都得到加速,两盒放在磁感应强度为B 的匀强磁场中,磁场方向垂直于盒底面,粒子源置于盒的圆心旁边,若粒子源射出的粒子电荷量为q ,质量为m ,粒子最大回旋半径为R max .求: (1)粒子在盒内做何种运动; (2)所加交变电流频率及粒子角速度; (3)粒子离开加速器时的最大速度及最大动能.解析 (1)带电粒子在盒内做匀速圆周运动,每次加速之后半径变大.(2)粒子在电场中运动时间极短,因此高频交变电流频率要等于粒子回旋频率,因为T =2πmqB,回旋频率f =1T =qB 2πm ,角速度ω=2πf =qB m.(3)由牛顿其次定律知mv 2maxR max=qBv max则R max =mv max qB ,v max =qBR maxm最大动能E kmax =12mv 2max =q 2B 2R 2max2m答案 (1)匀速圆周运动 (2)qB 2πm qBm(3)qBR max m q 2B 2R 2max 2m方法点拨 回旋加速器中粒子每旋转一周被加速两次,粒子射出时的最大速度(动能)由磁感应强度和D 形盒的半径确定,与加速电压无关.洛伦兹力的应用—⎪⎪⎪⎪—磁偏转的特点:只变更粒子速度的方向,不变更粒子速度的大小—应用—⎪⎪⎪—质谱仪—回旋加速器1.(带电粒子在磁场中运动的基本问题)如图7所示,水平导线中有电流I 通过,导线正下方的电子初速度的方向与电流I 的方向相同,则电子将( )图7A .沿路径a 运动,轨迹是圆B .沿路径a 运动,轨迹半径越来越大C .沿路径a 运动,轨迹半径越来越小D .沿路径b 运动,轨迹半径越来越小 答案 B解析 由左手定则可推断电子运动轨迹向下弯曲,又由R =mvqB知,B 越来越小,R 越来越大,故电子的径迹是a ,故选B.2.(对回旋加速器原理的理解)在回旋加速器中( ) A .电场用来加速带电粒子,磁场则使带电粒子回旋 B .电场和磁场同时用来加速带电粒子C.磁场相同的条件下,回旋加速器的半径越大,则带电粒子获得的动能越大D.同一带电粒子获得的最大动能只与沟通电压的大小有关,而与沟通电压的频率无关答案AC解析电场的作用是使粒子加速,磁场的作用是使粒子回旋,故A选项正确,B选项错误;粒子获得的动能E k=qBR22m,对同一粒子,回旋加速器的半径越大,粒子获得的动能越大,与沟通电压的大小无关,故C选项正确,D选项错误.3. (带电粒子在匀强磁场中的匀速圆周运动问题)如图8所示,有界匀强磁场边界线SP∥MN,速率不同的同种带电粒子从S点沿SP方向同时射入磁场.其中穿过a点的粒子速度v1与MN垂直;穿过b点的粒子速度v2与MN成60°角,设粒子从S到a、b所需时间分别为t1和t2,则t1∶t2为(重力不计)( )图8A.1∶3B.4∶3C.1∶1D.3∶2答案 D解析如图所示,可求出从a点射出的粒子对应的圆心角为90°.从b点射出的粒子对应的圆心角为60°.由t=α2πT,可得:t1∶t2=3∶2,故选D.4.(利用磁场限制粒子的运动)如图9所示,带负电的粒子垂直磁场方向沿半径进入圆形匀强磁场区域,出磁场时速度偏离原方向60°角,已知带电粒子质量m=3×10-20kg,电荷量q=10-13C,速度v0=105m/s,磁场区域的半径R=0.3m,不计重力,则磁场的磁感应强度为________.图9答案0.058T解析画进、出磁场速度的垂线得交点O′,O′点即为粒子做匀速圆周运动的圆心,据此作出运动轨迹AB,如图所示.此圆半径记为r.连接O ′A ,O ′AOA=tan60° r =3R带电粒子在磁场中做匀速圆周运动F 洛=F 向Bqv 0=ma 向=mv 20rB =mv 0qr =3×10-20×10510-13×0.33T=330T≈0.058T.题组一 对质谱仪、速度选择器和回旋加速器的理解 1.图1图1为一“滤速器”装置示意图.a 、b 为水平放置的平行金属板,一束具有各种不同速率的电子沿水平方向经小孔O 进入a 、b 两板之间.为了选取具有某种特定速率的电子,可在a 、b 间加上电压,并沿垂直于纸面的方向加一匀强磁场,使所选电子仍能够沿水平直线OO ′运动,由O ′射出.不计重力作用.可以达到上述目的的方法是( ) A .使a 板电势高于b 板,磁场方向垂直纸面对里 B .使a 板电势低于b 板,磁场方向垂直纸面对里 C .使a 板电势高于b 板,磁场方向垂直纸面对外 D .使a 板电势低于b 板,磁场方向垂直纸面对外 答案 AD图22.质谱仪是一种测定带电粒子质量和分析同位素的重要工具,它的构造原理如图2所示,离子源S 产生的各种不同正离子束(速度可看为零),经加速电场加速后垂直进入有界匀强磁场,到达记录它的照相底片P 上,设离子在P 上的位置到入口处S 1的距离为x ,可以推断( ) A .若离子束是同位素,则x 越大,离子质量越大 B .若离子束是同位素,则x 越大,离子质量越小 C .只要x 相同,则离子质量肯定相同 D .只要x 相同,则离子的荷质比肯定相同 答案 AD解析 由动能定理qU =12mv 2.离子进入磁场后将在洛伦兹力的作用下发生偏转,由圆周运动的学问,有:x =2r =2mv qB ,故x =2B 2mUq,分析四个选项,A 、D 正确,B 、C 错误.3.有一混合正离子束先后通过正交电场、匀强磁场区域Ⅰ和匀强磁场区域Ⅱ,假如这束正离子在区域Ⅰ中不偏转,进入区域Ⅱ后偏转半径又相同,则说明这些正离子具有相同的( ) A .速度和荷质比 B .质量和动能 C .电荷量和质量 D .速度和质量 答案 A解析 由于离子束先通过速度选择器,这些离子必具有相同的速度;当这些离子进入同一匀强磁场时,偏转半径相同,由R =mv qB可知,它们的荷质比也相同.故选项A 正确. 4.图3如图3所示,回旋加速器是用来加速带电粒子使它获得很大动能的装置,其核心部分是两个D 形金属盒,置于匀强磁场中,两盒分别与高频电源相连.下列说法正确的有( ) A .粒子被加速后的最大速度随磁感应强度和D 形盒的半径的增大而增大 B .粒子被加速后的最大动能随高频电源的加速电压的增大而增大 C .高频电源频率由粒子的质量、电荷量和磁感应强度确定 D .粒子从磁场中获得能量答案 AC解析 当粒子从D 形盒中出来时速度最大,由qv m B =m v 2mR 其中R 为D 形盒半径,得v m =qBR m,可见最大速度随磁感应强度和D 形盒的半径的增大而增大,A 正确. 题组二 利用磁场限制带电粒子运动5.如图4所示,在x >0、y >0的空间中有恒定的匀强磁场,磁感应强度的方向垂直于xOy 平面对里,大小为B .现有一质量为m 、电荷量为q 的带电粒子,从x 轴上到原点的距离为x 0的P 点,以平行于y 轴的初速度射入此磁场,在磁场作用下沿垂直于y 轴的方向射出此磁场.不计重力的影响.由这些条件可知( )图4A .不能确定粒子通过y 轴时的位置B .不能确定粒子速度的大小C .不能确定粒子在磁场中运动所经验的时间D .以上三个推断都不对 答案 D解析 带电粒子以平行于y 轴的初速度射入此磁场,在磁场作用下沿垂直于y 轴的方向射出此磁场,故带电粒子肯定在磁场中运动了14周期,从y 轴上距O 为x 0处射出,回旋角为90°.由r =mvBq 可得v =Bqr m =Bqx 0m ,可求出粒子在磁场中运动时的速度大小,又有T =2πx 0v =2πmBq,可知粒子在磁场中运动所经验的时间.故选D.6.如图5所示,在x >0,y >0的空间有恒定的匀强磁场,磁感应强度的方向垂直于xOy 平面对里、大小为B ,现有四个质量及电荷量均相同的带电粒子,由x 轴上的P 点以不同的初速度平行于y 轴正方向射入此磁场,其出射方向如图所示,不计重力的影响,则( )图5A .初速度最大的粒子是沿①方向射出的粒子B .初速度最大的粒子是沿②方向射出的粒子C .在磁场中运动时间最长的是沿③方向射出的粒子D .在磁场中运动时间最长的是沿④方向射出的粒子答案 AD解析 明显图中四条圆弧中①对应的半径最大,由半径公式R =mvqB可知,质量和电荷量相同的带电粒子在同一个磁场中做匀速圆周运动的速度越大,半径越大,A 对,B 错;依据周期公式T =2πmqB知,当圆弧对应的圆心角为θ时,带电粒子在磁场中运动的时间为t =θmqB,圆心角越大,则运动时间越长,圆心均在x 轴上,由半径大小关系可知④的圆心角为π,且最大,故在磁场中运动时间最长的是沿④方向射出的粒子,D 对,C 错.7.空间存在方向垂直于纸面对里的匀强磁场,如图6所示的正方形虚线为其边界.一细束由两种粒子组成的粒子流沿垂直于磁场的方向从O 点入射.这两种粒子带同种电荷,它们的电荷量、质量均不同,但其荷质比相同,且都包含不同速率的粒子.不计重力.下列说法正确的是( )图6A .入射速度不同的粒子在磁场中的运动时间肯定不同B .入射速度相同的粒子在磁场中的运动轨迹肯定相同C .在磁场中运动时间相同的粒子,其运动轨迹肯定相同D .在磁场中运动时间越长的粒子,其轨迹所对的圆心角肯定越大 答案 BD 解析由于粒子荷质比相同,由r =mvqB可知速度相同的粒子运动半径相同,运动轨迹也必相同,B 正确.对于入射速度不同的粒子在磁场中可能的运动轨迹如图所示,由图可知,粒子的轨迹直径不超过磁场边界一半时转过的圆心角都相同,运动时间都为半个周期,而由T =2πmqB知全部粒子在磁场中的运动周期都相同,A 、C 皆错误.再由t =θ2πT =θmqB可知D 正确.故选B 、D.8.如图7所示,在边界PQ 上方有垂直纸面对里的匀强磁场,一对正、负电子同时从边界上的O 点沿与PQ 成θ角的方向以相同的速度v 射入磁场中,则关于正、负电子,下列说法正确的是( )图7A .在磁场中的运动时间相同B .在磁场中运动的轨道半径相同C .出边界时两者的速度相同D .出边界点到O 点的距离相等 答案 BCD9.如图8所示,平面直角坐标系的第Ⅰ象限内有一匀强磁场垂直于纸面对里,磁感应强度为B .一质量为m 、电荷量为q 的粒子以速度v 从O 点沿着与y 轴夹角为30°的方向进入磁场,运动到A 点(图中未画出)时速度方向与x 轴的正方向相同,不计粒子的重力,则( )图8A .该粒子带正电B .A 点与x 轴的距离为mv2qBC .粒子由O 到A 经验时间t =πm3qBD .运动过程中粒子的速度不变 答案 BC解析 依据粒子的运动方向,由左手定则推断可知粒子带负电,A 项错;运动过程中粒子做匀速圆周运动,速度大小不变,方向变更,D 项错;粒子做圆周运动的半径r =mv qB,周期T =2πmqB,从O点到A 点速度的偏向角为60°,即运动了16T ,所以由几何学问求得点A 与x 轴的距离为mv2qB ,粒子由O 到A 经验时间t =πm3qB ,B 、C 两项正确.题组三 综合应用10.长为l 的水平极板间有垂直纸面对里的匀强磁场,磁感应强度为B ,板间距离也为l ,两极板不带电.现有质量为m 、电荷量为q 的带正电粒子(不计重力),从两极板间边界中点处垂直磁感线以速度v 水平射入磁场,欲使粒子不打在极板上,可采纳的方法是( ) A .使粒子的速度v <Bql 4mB .使粒子的速度v >5Bql4mC .使粒子的速度v >Bql mD .使粒子的速度Bql 4m <v <5Bql 4m答案 AB解析 如图所示,带电粒子刚好打在极板右边缘时,有r 21=(r 1-l 2)2+l 2又r 1=mv 1Bq, 所以v 1=5Bql4m粒子刚好打在极板左边缘时,有r 2=l 4=mv 2Bq ,v 2=Bql4m综合上述分析可知,选项A 、B 正确.11.如图9所示,一个质量为m 、电荷量为-q 、不计重力的带电粒子从x 轴上的P (a,0)点以速度v ,沿与x 轴正方向成60°角的方向射入第一象限内的匀强磁场中,并恰好垂直于y 轴射出第一象限,求:图9(1)匀强磁场的磁感应强度B ; (2)穿过第一象限的时间. 答案 (1)3mv 2qa (2)43πa9v解析(1)作出带电粒子做圆周运动的圆心和轨迹,由图中几何关系知:R cos30°=a ,得:R =23a3Bqv =m v 2R 得:B =mv qR =3mv 2qa.(2)运动时间:t =120°360°×2πm qB =43πa 9v.12.如图10,在某装置中有一匀强磁场,磁感应强度为B ,方向垂直于xOy 所在纸面对外.某时刻在x =l 0、y =0处,一质子沿y 轴负方向进入磁场;同一时刻,在x =-l 0、y =0处,一个α粒子进入磁场,速度方向与磁场垂直.不考虑质子与α粒子的相互作用,设质子的质量为m ,电荷量为e .则:图10(1)假如质子经过坐标原点O ,它的速度为多大?(2)假如α粒子与质子经最短时间在坐标原点相遇,α粒子的速度应为何值?方向如何? 答案 (1)eBl 02m(2)2eBl 04m ,方向与x 轴正方向的夹角为π4解析 (1)质子的运动轨迹如图所示,其圆心在x =l 02处,其半径r 1=l 02.又r 1=mveB ,可得v =eBl 02m.(2)质子从x =l 0处到达坐标原点O 处的时间为t H =T H 2,又T H =2πm eB ,可得t H =πmeB.α粒子的周期为T α=4πm eB ,可得t α=T α4两粒子的运动轨迹如图所示由几何关系得r α=22l 0,又2ev αB =m αv 2αr α,解得v α=2eBl 04m ,方向与x 轴正方向的夹角为π4.。

洛伦兹力教学设计--何培兴

洛伦兹力教学设计--何培兴

《洛伦兹力》教学设计
双流太平中学:何培兴
【教学目标】
一、知识与技能
1.理解洛仑兹力与安培力的关系。

2.会应用左手定则判断洛仑兹力的方向。

3.掌握洛仑兹力大小的公式。

4.知道电视机显像管的基本构造和工作原理。

二、过程与方法
经历由宏观现象推知微观机制的严谨的推理过程。

通过实验探究、理论推导教会学生分析洛仑兹力的方向及大小的方法。

三、情感态度与价值观
体会物理学的逻辑美、规律的统一美。

联系生活、感受自然奇观。

板书设计
磁场对运动电荷的作用——洛伦兹力。

《带电粒子在匀强磁场中的运动》教案

《带电粒子在匀强磁场中的运动》教案

《带电粒子在匀强磁场中的运动》教案一、教学目标1. 让学生了解带电粒子在匀强磁场中的运动规律。

2. 使学生掌握洛伦兹力的大小和方向计算方法。

3. 培养学生运用物理学知识解决实际问题的能力。

二、教学内容1. 带电粒子在匀强磁场中的运动方程。

2. 洛伦兹力的大小和方向计算。

3. 带电粒子轨迹的判断。

三、教学重点与难点1. 教学重点:带电粒子在匀强磁场中的运动规律,洛伦兹力的大小和方向计算。

2. 教学难点:带电粒子轨迹的判断,洛伦兹力方向公式的应用。

四、教学方法1. 采用问题驱动法,引导学生探究带电粒子在匀强磁场中的运动规律。

2. 利用多媒体动画演示,帮助学生直观理解带电粒子在磁场中的运动。

3. 运用案例分析法,让学生通过解决实际问题,掌握洛伦兹力的大小和方向计算方法。

五、教学过程1. 导入:通过回顾电荷和磁场的基础知识,引导学生思考带电粒子在匀强磁场中如何运动。

2. 新课:讲解带电粒子在匀强磁场中的运动方程,引导学生掌握洛伦兹力的大小和方向计算方法。

3. 案例分析:分析实际例子,让学生运用所学知识解决带电粒子在匀强磁场中的运动问题。

4. 课堂讨论:让学生分组讨论带电粒子轨迹的判断方法,分享各自的观点。

5. 总结:对本节课的主要内容进行总结,强调洛伦兹力方向公式的应用。

6. 作业布置:布置一些有关带电粒子在匀强磁场中运动的练习题,巩固所学知识。

六、教学评价1. 评价目标:检查学生对带电粒子在匀强磁场中运动规律的理解程度。

2. 评价方法:通过课堂提问、作业批改和小组讨论,了解学生对洛伦兹力大小和方向计算的掌握情况。

3. 评价内容:带电粒子运动方程的应用,洛伦兹力方向判断,实际问题解决。

七、教学拓展1. 带电粒子在非匀强磁场中的运动。

2. 洛伦兹力在现代科技领域的应用,如粒子加速器、磁悬浮列车等。

3. 探讨带电粒子在磁场中运动的圆形轨迹与螺旋轨迹的区别。

八、教学资源1. 多媒体教学课件。

2. 动画演示带电粒子在匀强磁场中的运动。

磁场中的电荷运动与洛伦兹力

磁场中的电荷运动与洛伦兹力

磁场中的电荷运动与洛伦兹力电荷运动与洛伦兹力在物理学中,磁场与电荷之间存在着密切的联系。

当电荷在磁场中运动时,它们将受到洛伦兹力的作用。

本文将探讨磁场中的电荷运动及其与洛伦兹力之间的关系。

一、磁场的基本概念首先,我们需要了解磁场的基本概念。

磁场是由具有磁性的物质或电荷所产生的一种物理现象。

其特点是具有磁性物体之间的相互作用力。

二、洛伦兹力的定义接下来,我们需要了解洛伦兹力的定义。

洛伦兹力是指电荷在磁场中受到的作用力。

它由洛伦兹定律给出,可表示为F = qvBsinθ,其中F为洛伦兹力,q为电荷量,v为电荷的速度,B为磁感应强度,θ为磁场和速度之间的夹角。

三、电荷在磁场中的运动规律当一个电荷在磁场中运动时,它将受到洛伦兹力的作用。

根据洛伦兹力的定义,我们可以得出几个重要结论。

首先,当电荷的速度方向与磁场方向平行时,洛伦兹力为零。

这意味着电荷不受到磁场的力作用,其运动将不会受到影响。

其次,当电荷的速度方向与磁场方向垂直时,洛伦兹力将达到最大值。

此时,洛伦兹力的大小与电荷的速度、电荷量以及磁感应强度有关。

最后,当电荷的速度方向与磁场方向成一定角度时,洛伦兹力的大小将介于前两种情况之间。

这意味着电荷在磁场中的运动轨迹将呈现出一定的曲线形状。

四、洛伦兹力与电荷运动的应用洛伦兹力与电荷运动之间的关系在实际应用中具有广泛的应用。

以下是几个常见的应用实例。

第一,电子在电视和电脑屏幕中的运动。

电子束在磁场中受到洛伦兹力的作用,从而使电子束的运动轨迹变得可控,进而实现图像的显示。

第二,带电粒子在粒子加速器中的运动。

粒子加速器利用电磁场对带电粒子施加洛伦兹力,从而使粒子获得高速运动,以进一步研究粒子的性质和相互作用。

第三,磁共振成像(MRI)技术中的应用。

MRI利用磁场对人体内部的带电粒子(如氢离子)施加洛伦兹力,从而获得人体内部的高清影像。

总结起来,磁场中的电荷运动与洛伦兹力之间存在着密切的联系。

通过对洛伦兹力的研究,我们能够更深入地理解和应用电荷在磁场中的运动规律。

运动电荷在磁场中受到的力洛伦兹力Microsoft PowerPoint 演示文稿

运动电荷在磁场中受到的力洛伦兹力Microsoft PowerPoint 演示文稿

磁场对电流的作用
果 因
磁场对运动电荷的作用
洛伦兹力的方向是怎样的呢?
F
I
I
F
+
-
1.判定安培力方向。 2.电流方向和电荷运动方向的关系。
3.安培力方向和洛伦兹力方向的关系。
4.电荷运动方向、磁场方向、洛伦兹力 方向的关系。
F
四指指向
v
电流的方向
v
F
正电荷运动的方向或
负电荷运动的反方向
• 洛伦兹力的方向垂直于v和B组成的平面
F洛
B
v
B
V
F洛 qvB sin
问题:若带电粒子不垂直射入磁场, 受到 的洛伦兹力方向又如何呢?
B⊥ F洛

B
B⊥
θ
B
B∥
V
B∥
v
美丽的极光怎样形成的?
复习回顾
1、磁场对通电导线的作用力 大小: F BIL sin 安培力 B和I之间的 方向: 左手定则 方向夹角 运用左手定则判断安培力的方向
B
I
F
B I
30°
F
2、通电导线中的电流是怎样形成的呢?
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
安培力 宏观表现
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§3.5 运动电荷在磁场中受到的力-洛伦兹力教案
执教人:王辉
一、导学目标
(一)知识与技能
1、知道什么是洛伦兹力.利用左手定则判断洛伦兹力的方向.
2、知道洛伦兹力大小的推理过程.
3、掌握垂直进入磁场方向的带电粒子,受到洛伦兹力大小的计算.
4、了解v和B垂直时的洛伦兹力大小及方向判断.理解洛伦兹力对电荷不做功.
5、了解的成因及电视显像管的工作原理
(二)过程与方法
通过观察,形成洛伦兹力的概念,同时明确洛伦兹力与安培力的关系(微观与宏观),洛伦兹力的方向也可以用左手定则判断。

通过思考与讨论,推导出洛伦兹力的大小公式F=qvBsinθ。

最后了解洛伦兹力的应用极光、电视显像管中的磁偏转。

(三)情感态度与价值观
引导学生进一步学会观察、分析、推理,培养学生的科学思维和研究方法。

让学生认真体会科学研究最基本的思维方法:“推理—假设—实验验证”。

二、重点与难点:
重点:1.利用左手定则会判断洛伦兹力的方向.
2.掌握垂直进入磁场方向的带电粒子,受到洛伦兹力大小的计算.
这一节承上(安培力)启下(带电粒子在磁场中的运动),是本章的重点难点:1.洛伦兹力对带电粒子不做功.2.洛伦兹力方向的判断.
三、教具:多媒体、电子射线管、高压电源、磁铁、多媒体
四、导学过程:
提出问题:极光的怎样形成的?电视机画面怎样形成的?
(一)复习
前面我们学习了磁场对电流的作用力,下面思考两个问题:
如图判定安培力的方向(让学生上做)
(二)新课讲解
[教师讲述]什么是电流?
[学生答]电荷的定向移动形成电流.
[教师讲述]磁场对电流有力的作用,电流是由电荷的定向移动形成的,我们会想到:这个力可能是作用在运动电荷上的,这个力的方向能不能也用左手定则来判定?
[演示实验]观察磁场阴极射线在磁场中的偏转。

[教师]说明电子射线管的原理:
说明阴极射线是灯丝加热放出电子,电子在加速电场的作用下高速运动而形成的电子流,轰击到长条形的荧光屏上激发出荧光,可以显示电子束的运动轨迹,磁铁是用来在阴极射线周围产生磁场的,还应明确磁场的方向。

[实验结果]在没有外磁场时,电子束沿直线运动,条形磁铁靠近电子射线管,发现电子
束运动轨迹发生了弯曲。

[学生分析得出结论]磁场对运动电荷有作用.
[教师]介绍洛伦兹
1、定义:运动电荷在磁场中受到的作用力,叫洛伦兹力。

记作F洛或F L。

[过渡语]运动电荷在磁场中受到洛伦兹力的作用,那么洛伦兹力的方向如何判断呢?2、洛伦兹力的方向:
[问题]观察总结
①.电流方向和电荷运动方向的关系.(电流方向和正电荷运动方向相同,和负电荷运动方向相反)
②.F安的方向和洛伦兹力方向关系.(F安的方向和正电荷所受的洛伦兹力的方向相同,和负电荷所受的洛伦兹力的方向相反.)
③.电荷运动方向、磁场方向、洛伦兹力方向的关系.(学生分析总结)
(1)洛伦兹力方向的判断——左手定则
(2)洛伦兹力F与v、B三者间的空间方向关系:FL⊥B,又FL⊥v,故FL⊥B v平面
课堂练习
1、试判断下图中所示的带电粒子刚进入磁场时所受的洛伦兹力的方向.
3、洛伦兹力的大小
[问题]洛伦兹力与安培力有什么关系?
[学生提出猜想]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。

设有一段长度为L的通电导线,横截面积为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为B的磁场中.
[问题]这段导体所受的安培力为多大?[学生答]F安=BIL
[问题]这段导体中含有多少自由电荷数?
[学生答]这段导体中含有的电荷数为nLS.
[问题]这段导线中电流I的微观表达式是多少?让学生推导后回答。

[学生答]I的微观表达式为I=nqSv
[问题]每个自由电荷所受的洛伦兹力大小为多大?
[学生答]安培力可以看作是作用在每个运动上的洛伦兹力F的合力,这段导体中含有的自由电荷数为nLS,所以 F= F安/nLS = BIL/nLS = nqvSLB/nLS =qvB
洛伦兹力的计算公式
当粒子运动方向与磁感应强度平行时(v∥B) F =0
当粒子运动方向与磁感应强度垂直时(v┴B) F = qvB
当粒子运动方向与磁感应强度方向成θ时 F = qvBsinθ
最后,由洛伦兹力所引起的带电粒子运动的方向总是与洛伦兹力的方向相垂直的,
洛伦兹力的只改变运动电荷速度的方向,不改变运动电荷速度的大小。

所以它对运动的
带电粒子总是不做功的。

课堂练习2、在图示的各图中,匀强磁场的磁感应强度均为B,带电粒子的速率均为v,带电荷量均为q.试求出图中带电粒子所受洛伦兹力的大小,并指出洛伦兹力的方向.
引入问题的回答:一、从宇宙深处射来的带电粒子为什么只在南北两极形成神秘莫测的极光?
极光是来自太阳的带电高能粒子流由于地磁场的作用,而转向两极区域,使高空大气分子或原子激发或电离而产生的,所以极光常见于高纬度地区。

引入问题的回答:二、显像管的工作原理
电视显像管应用了电子束在磁场中的偏转原理。

电子束射向荧光屏就能发光,一束
电子束只能使荧光屏上的一个点发光,而通过偏转线圈中磁场的偏转就可以使整个荧光
屏发光。

(三)小结
1、定义:运动电荷在磁场中受到的作用力,叫洛伦兹力。

记作F洛或F L。

2、洛伦兹力的方向----左手定则
FL⊥B FL⊥v FL⊥vB平面
3、洛伦兹力的大小:
v∥B,FL=0;
v⊥B,FL=q v B
v与B成θ时,FL=q v Bsinθ
4、洛伦兹力的效果:只改变运动电荷速度的方向,
不改变运动电荷速度的大小。

洛伦兹力永远不做功的。

(四)作业布置:
创新设计P85 1
活页:P138 1、2、4
§3.5 运动电荷在磁场中受到的力-洛伦兹力学案
一、学习目标
1、知道什么是洛伦兹力.利用左手定则判断洛伦兹力的方向.
2、知道洛伦兹力大小的推理过程.
3、掌握垂直进入磁场方向的带电粒子,受到洛伦兹力大小的计算.
4、了解v和B垂直时的洛伦兹力大小及方向判断.理解洛伦兹力对电荷不做功.
5、了解极光的成因及电视显像管的工作原理
二、学习重点与难点:
重点:1.利用左手定则会判断洛伦兹力的方向.
2.掌握垂直进入磁场方向的带电粒子,受到洛伦兹力大小的计算.
难点:1.洛伦兹力对带电粒子不做功.
2.洛伦兹力方向的判断.
三、学习过程:
问题:极光的怎样形成的?电视机画面怎样形成的?
<自主学习》1.判定安培力的方向
2.什么是电流?
3.磁场对通电导线(电流)有力的作用,而电流是电荷的定向运动形成的,由此你会想到了什么?
<师生共同观察演示实验>
1、定义:运动电荷在磁场中受到的作用力,叫洛伦兹力。

记作F洛或F L。

2、洛伦兹力的方向:
[问题]师生互动观察总结左手定则
观察总结FL与v、B三者间的空间方向关系:
课堂练习一
试判断下图中所示的带电粒子刚进入磁场时所受的洛伦兹力的方向.
3、洛伦兹力的大小
思考与讨论:洛伦兹力与安培力有什么关系?
问题:设有一段长度为L的通电导线,横截面积为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为B的磁场中. 推导洛伦兹力公式。

思考一:这段导体所受的安培力为多大?
思考二:这段导体中含有多少自由电荷数?
思考三:这段导线中电流I的微观表达式是多少?
思考四:每个自由电荷所受的洛伦兹力大小为多大?
总结洛伦兹力的计算公式
当粒子运动方向与磁感应强度平行时(v∥B) F =
当粒子运动方向与磁感应强度垂直时(v┴B) F =
当粒子运动方向与磁感应强度方向成θ时 F =
4、推理洛伦兹力的作用效果:
做功特点:
课堂练习二
在图示的各图中,匀强磁场的磁感应强度均为B,带电粒子的速率均为v,带电荷量均为q.试求出图中带电粒子所受洛伦兹力的大小,并指出洛伦兹力的方向.
课堂练习三
电视显像管的工作原理
1、要是电子打在A点,偏转磁场应该沿什么方
向?
2、要是电子打在B点,偏转磁场应该沿什么方
向?
3、要是电子打从A点向B点逐渐移动,偏转磁场
应该怎样变化?
作业:创新设计P85 1
活页:P138 1、2、4。

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