初中物理电磁感应现象中的洛伦兹力教案
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。
洛伦兹力教案
《洛伦兹力》教学设计南阳中学雷伟【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。
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。
【教学过程】实验2：阴极射线管。
结论：垂直B 与V ，左手定则。
巩固练习三、探究洛仑兹力的大小实验3：洛仑兹力的大小与B 的方向、V 的方向有关。
1．B 与V 平行或V=0 结论：2．B 与V 垂直若有一段长度为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。
教师：这段导体所受的安培力为多大？学生：F 安=BIL教师：电流强度I 的微观表达式是什么？学生：I 的微观表达式为I =nqSv 教师：这段导体中含有多少自由电荷数？学生：这段导体中含有的电荷数为nLS 。
教师：每个自由电荷所受的洛伦兹力大小为多大？学生：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qvB nLSnqvSLBnLS BIL nLSF F ====安洛 3．B 与V 夹角为θ教师：当运动电荷的速度v 方向与磁感应强度B 的方向不垂直时，设夹角为θ，则电荷所受的洛伦兹力大小为多大？提问：B 与V 夹角为θ怎么办？操作实验2验证方向实验3验证第四题中电荷不受力洛仑兹力的大小与B 的方向V 的方向有关。
推导： 交流推导：分解V 交流。
公开课洛伦兹力教案
5.5探究洛伦兹力第一课时知识与技能目标1、通过实验探究，认识洛伦兹力，会判断洛伦兹力的方向；2、理解洛伦兹力的推导过程，会计算洛伦兹力的大小。
过程与方法观察实验现象，思考总结洛伦兹力的左手定则；理论推导→洛伦兹力的大小情感态度价值观让学生亲身感受物理科学探究活动，理论推导学习物理。
教学过程让学生观察多媒体中有趣的极光现象（磁场对电粒子作用形成）地球：大磁体太空存在一些高速带电粒子复习：学习安培力：磁场对电流的作用电流：定向移动的电荷形成思考：“磁场对电流的安培力”与“磁场对自其中运动电荷的作用力”之间的关系？引出洛伦兹力洛f （N ）洛伦兹力 {方向大小洛f本节课从“方向”和“大小”两个方面认识洛伦兹力。
一、洛伦兹力的方向观察实验，回答课本117116-P 三个问题。
（1）、无磁场时：径迹为直线（2）、加磁场时：电子束偏转（3）、调换磁场方向：电子束偏转方向改变学生思考：由以上能得到什么结论？安培力：左手定则→⊥⊥B F ,I F 洛伦兹力B f f f ⊥⊥洛洛洛，：ν（能否用左手定则判断？）学生根据安培力的左手定则总结洛伦兹力的左手定则。
洛伦兹力的方向符合左手定则：——伸开左手，使大拇指跟其余四指垂直，且处于同一平面内，把手放入磁场中，磁感线穿过手心（保证磁感线与大拇指垂直），四指指向正电荷运动的方向，那么，拇指所指的方向就是正电荷所受洛伦兹力的方向．对于负电荷呢？练习：刚才实验（电子束所受到洛伦兹力的方向）二、洛伦兹力的大小（V ⊥B ）学生讨论完成理论推导设：导线内单位体积内的电荷数为n ，每个电荷的电量为q ，电荷定向运动的速度为v ，阴影部分导线内电荷数为N导线中的电流：nqsv I =所受到的安培力：BnqsvL BIL F ==运动电荷的总数：nsL N = 单个运动电荷所受到的作用力：qvB N F f ==洛伦兹力的大小：qvB f =洛 讨论：当B v ⊥时，qvB f =洛当B //v 时，0=洛f当v 与B 的夹角θ时，θsin qvB f =洛回头来想想：BIL F qvB f ==与洛的关系1、安培力是洛伦兹力的宏观表现2、洛伦兹力是安培力的微观本质随堂练习：导学案第2题审题分析：从题目读出题眼：带电粒子沿直线运动从图知：在此空间存在着电场和磁场→即存在电场力和洛伦兹力由以上可知：要求洛伦兹力和电场力处于二力平衡所以列方程：qvB qE = 解得B Ev = （只与电场强度和磁感应强度有关）作业：课本120P 1、2。
《洛伦兹力与现代技术》教案
《洛伦兹力与现代技术》教案第一章：洛伦兹力的概念与性质1.1 引入：通过一个简单的磁铁吸引铁屑的实验，引导学生观察并思考磁力现象。
1.2 讲解：介绍洛伦兹力的定义，即磁场对运动电荷的作用力，并解释其方向遵循右手定则。
1.3 实例分析：分析洛伦兹力在电子运动和电流方向上的作用，如电子在磁场中的偏转和电流导体在磁场中的受力。
1.4 练习：让学生通过示例计算洛伦兹力的大小和方向，加深对洛伦兹力的理解。
第二章：洛伦兹力在现代技术中的应用2.1 引入：介绍现代技术中洛伦兹力的应用，如电磁炉和电动机。
2.2 讲解：详细解释电磁炉原理，即电流通过线圈产生磁场，磁场对锅底产生洛伦兹力，使其加热。
2.3 实例分析：分析电动机原理，即电流通过线圈产生磁场，磁场与外部磁场相互作用产生洛伦兹力，使电动机转动。
2.4 练习：让学生思考洛伦兹力在其他现代技术中的应用，如磁场对粒子的偏转等。
第三章：洛伦兹力在粒子加速器中的应用3.1 引入：介绍粒子加速器的基本原理和洛伦兹力在其中的作用。
3.2 讲解：解释粒子加速器中粒子在磁场中受到的洛伦兹力，使其发生偏转并加速。
3.3 实例分析：分析粒子加速器中洛伦兹力对粒子的控制和加速作用，如环形加速器和直线加速器。
3.4 练习：让学生通过示例计算粒子在加速器中的运动轨迹和速度变化。
第四章：洛伦兹力在磁共振成像中的应用4.1 引入：介绍磁共振成像（MRI）的基本原理和洛伦兹力在其中的作用。
4.2 讲解：解释MRI中氢原子核在磁场中受到的洛伦兹力，使其发生共振并产生信号。
4.3 实例分析：分析MRI中洛伦兹力对氢原子核的控制和信号的产生，如信号的强度和空间分布。
4.4 练习：让学生思考洛伦兹力在其他医学成像技术中的应用，如核磁共振成像。
第五章：洛伦兹力在其他现代技术中的应用5.1 引入：介绍洛伦兹力在其他现代技术中的应用，如磁场对粒子的偏转和捕获。
5.2 讲解：解释粒子束在磁场中受到的洛伦兹力，使其发生偏转并被捕获，如粒子束加速器和离子阱。
洛伦兹力的应用-鲁科版选修1-1教案
洛伦兹力的应用-鲁科版选修1-1教案一、前置知识在学习本节内容前，需要掌握以下知识：•电场的基本性质和概念；•磁场的基本性质和概念；•电荷在电场中的受力情况；•洛伦兹力的概念和表达式。
二、教学目标本节课程主要培养学生的以下能力：1.理解洛伦兹力的概念，掌握洛伦兹力的表达式；2.理解电子在磁场中的受力情况；3.掌握洛伦兹力在实际应用中的作用，如电子枪等。
三、教学重难点本节课程的教学重点是：1.洛伦兹力的概念和表达式；2.电子在磁场中的受力情况；3.洛伦兹力在实际应用中的作用。
本节课程的教学难点是理解电子在磁场中的受力情况和掌握洛伦兹力在实际应用中的作用。
四、教学内容本节课程主要包括以下内容：1.洛伦兹力的概念和表达式；2.电子在磁场中的受力情况；3.洛伦兹力在实际应用中的作用。
4.1 洛伦兹力的概念和表达式洛伦兹力是指电荷在电磁场中受到的力，是电磁学的基本力之一。
它的表达式为：$F=q(\\mathbf{E}+\\mathbf{v}\\times\\mathbf{B})$其中，F为洛伦兹力的大小，q为电荷量，$\\mathbf{E}$为电场强度，$\\mathbf{v}$为电荷在磁场中运动的速度，$\\mathbf{B}$为磁场强度。
4.2 电子在磁场中的受力情况当一个电子在磁场中运动时，它会受到洛伦兹力的作用。
根据洛伦兹力的表达式，我们可以得到以下结论：•当电子的速度方向与磁场方向相同时，电子不受力作用；•当电子的速度方向与磁场方向垂直时，电子受到的力大小最大，方向垂直于电子的速度方向和磁场方向；•当电子的速度方向与磁场方向成任意角度时，电子将按照一定的轨迹运动。
4.3 洛伦兹力在实际应用中的作用洛伦兹力在实际应用中有很多重要的作用，其中最为典型的应用之一就是电子枪。
电子枪是利用电子在磁场中受力的性质来将电子加速并发射出去的一种装置。
电子在磁场中受到的洛伦兹力可以提供电子的加速能量，并将电子定向射出。
14.4《洛伦兹力》教案
学科课时教案课题：洛伦兹力课型：理论总序第3个教案章节：14.4编写时间：2020年2月执行时间：教学目标与要求：(一)知识目标1.通过实验掌握左手定则，并能熟练地用左手定则判断磁场对运动电荷的作用力—洛伦兹力的方向。
2.理解安培力是洛伦兹力的宏观表现。
3.根据磁场对电流的作用和电流强度的知识推导洛伦兹力的公式F=qvB，并掌握该公式的适用条件，熟练地应用公式F=qvB进行洛伦兹力大小的计算。
重点、难点：1.由安培力的方向导出判定洛伦兹力方向的判定方法——左手定则。
2.根据安培力的表达式（宏观量）导出洛伦兹力（微观量）的表达式。
教具：课前五分钟说话训练内容：教学程序：14.4洛伦兹力一、复习1．磁场对电流有作用力，这个力叫安培力，安培力的大小与哪些因素有关？写出安培力的表达式。
F 。
导线的长度、导线中的电流，BIL2．左手定则的内容？安培力的方向与电流、磁场的方向有什么关系？左手定则：伸开左手，使大拇指跟其余四个手指垂直，并且都跟手掌在一个平面内，把手放入磁场中，让磁感线垂直穿入掌心，四指指向电流的方向，则大拇指所指的方向就是通电导线在磁场中所受安培力的方向。
安培力的方向既跟磁场方向垂直，又跟电流方向垂直，也就是说，安培力的方向总是垂直于磁感线和通电导线所在的平面。
3．我们曾经学过电流，电流的大小是怎样定义的？电流的流向与电荷的运动方向有怎样的关系？电流的定义：通过导体横截面的电量q跟通过这些电量所用的时间t的比值称为电流。
规定正电荷定向移动的方向为电流的方向。
二、新课（一）洛伦兹力观察实验，演示阴极射线在磁场中的偏转现象。
说明磁场对运动电荷有力的作用。
【思考问题】（1）什么是洛伦兹力，猜想洛仑兹力和安培力有何关系？磁场对运动电荷的作用力叫做洛伦兹力。
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。
（2）观察电子束的偏转，猜想洛伦兹力方向与哪些因素有关？洛伦兹力的方向不仅跟磁场方向垂直，而且也跟电荷的运动速度方向垂直。
第3讲 洛伦磁力 教案B
专题洛仑磁力一、磁场对运动电荷的作用——洛仑兹力1、洛仑兹力的大小:f＝Bqv （v与B垂直）2、洛仑兹力的方向: 用左手定则注意：洛仑兹力与安培力的关系：（1）洛仑兹力是单个运动电荷在磁场中受到的力，而安培力是导体中所有定向移动的自由电荷受到的洛仑兹力的宏观表现．（2）洛仑兹力恒不做功，但安培力却可以做功．【例1】一段粗细均匀的导体长为L，横截面积为S，如图所示，导体单位体积内的自由电子数为n，电子电荷量为e，通电后，电子定向运动的速度大小为v ．若在垂直导体的方向上加一个空间足够大的匀强磁场，磁感应强度大小为B，试根据导体所受安培力推导出导体中某一自由电子所受的洛伦兹力大小的表达式．【例2】每时每刻都有大量带电的宇宙射线向地球射来，地球磁场可以有效地改变这些宇宙射线中大多数带电粒子的运动方向，使它们不能到达地面，这对地球上的生命有十分重要的意义。
假设有一个带正电的宇宙射线粒子正垂直于地面向赤道射来，（如图，地球由西向东转，虚线表示地球自转轴，上方为地理北极），在地球磁场的作用下，它将（）A、向东偏转B、向南偏转C、向西偏转D、向北偏转【例3】如图所示，相互垂直的匀强电场和匀强磁场，其电场强度和磁感应强度分别为E和B，一个质量为m，带正电量为q的油滴，以水平速度v0从a点射入，经一段时间后运动到b，试计算(1)油滴刚进入叠加场a点时的加速度．(2)若到达b点时，偏离入射方向的距离为d，此时速度大小为多大？二、带电粒子在匀强磁场中运动1、若v∥B，带电粒子以速度v做匀速直线运动．（此情况下洛仑兹力f＝0）2、若v⊥B，带电粒子在垂直于磁感线的平面内以入射速度v做匀速圆周运动．①、向心力由洛仑兹力提供向心力．②、轨道半径公式：R=mv/qB；③、周期:T=2πm/qB【例4】在图所示的各图中，匀强磁场的磁感应强度均为B，带电粒子的速率均为v、带电量均为q。
试求出图中带电粒子所受洛仑兹力的大小，并标出洛仑兹力的方向。
洛伦兹力--教学设计
洛伦兹力--教学设计本教学设计旨在通过探究运动电荷在磁场中受到的力，培养学生的科学思维能力和观察能力。
在教学过程中，采用情景设疑的方式引入课题，让学生通过猜想、实验探究洛伦兹力的方向和大小，以及通过左手定则判断有关带电粒子在磁场中受洛伦兹力方向的问题，从而掌握科学探究的过程。
教学目标包括知识与技能目标、过程与方法目标以及情感态度与价值观目标。
其中，知识与技能目标包括了知道什么是洛伦兹力，会用洛伦兹力解答实际生活中的有关问题，以及会用左手定则判断有关带电粒子在磁场中受洛伦兹力方向的问题。
过程与方法目标包括了通过猜想、实验探究洛伦兹力的方向研究来培养学生科学思维能力和观察能力，以及通过猜想、实验定量探究洛伦兹力的大小培养学生分析推理能力和应用知识的能力。
情感态度与价值观目标包括了通过“设问—猜想—探究—推理”来体会科学研究最基本的思维方法，再合作探究的过程中，培养学生团结协作的精神，以及体会物理研究中的逻辑美，规律的统一，联系生活，激发求知的热情。
教学重点在于掌握洛伦兹力的大小和方向的判定，以及初步掌握科学探究的过程。
而教学难点则包括了左手定则的生成过程及应用，以及实验定量探究洛伦兹力的大小。
在教学过程中，可以使用圆形磁铁、有显像管的电视机、自治旋转液体实验装置、显像管、多媒体设备等教具。
课题引入时，可以通过创设情景、设置疑问的方式引导学生思考，从而引入课题。
例如，通过摄像头将同学的图像送到电视机里，再用磁铁靠近电视机，让学生预测会发生什么新的现象。
总之，通过本教学设计，旨在让学生成为教学活动的主体，把教学的重点由研究物理知识变为探索知识的过程，培养学生的科学思维能力和观察能力，以及分析推理能力和应用知识的能力。
在上一节课中，我们研究了《电导线在磁场中受到的力》，接下来，我们来探究运动电荷在磁场中是否会受到力的问题。
先让同学们猜一猜。
物理学是以实验为基础的学科，因此我们需要进行实验来验证同学们的猜想。
洛伦兹力的应用教案
洛伦兹力的应用教学目标：1.知识与技能（1）理解运动电荷垂直进入匀强磁场时，电荷在洛仑兹力的作用下做匀速圆周运动。
（2）能通过实验观察粒子的圆周运动的条件以及圆周半径受哪些因素的影响。
推导带电粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径周期公式，并会应用它们分析实验结果，并用于解决实际问题。
2.过程与方法多媒体和演示实验相结合3.情感态度及价值观培养科学的探究精神教学重点：掌握运动电荷在磁场中圆周运动的半径和周期的计算公式以及运用公式分析各种实际问题。
教学难点：理解粒子在匀强磁场中的圆周运动周期大小与速度大小无关。
教具：洛伦兹力演示仪复习导入：提问学生带电粒子在磁场中的受力情况：（1）平行进入磁场中：F=0；粒子将做匀速直线运动。
（2）垂直进入磁场中：F=Bqv。
猜想：粒子将做什么运动教学过程：一、理论探究：匀速圆周运动的特点：速度大小不变；速度方向不断发生变化；向心力大小不变；向心力方向始终与速度方向垂直。
洛伦兹力总与速度方向垂直，不改变带电粒子的速度大小，所以洛伦兹力对带电粒子不做功且洛仑兹力大小不变。
洛伦兹力对电荷提供向心力，故只在洛伦兹力的作用下，电荷将作匀速圆周运动。
二、实验演示：用Flash演示正电荷和负电荷垂直进入匀强磁场中得运动。
介绍洛伦兹力演示仪：（1）加速电场：作用是改变电子束出射的速度（2）励磁线圈：作用是能在两线圈之间产生平行于两线圈中心匀强磁场。
实验过程：a、未加入磁场时，观察电子束的轨迹；b、加入磁场时，观察电子束的轨迹；c、改变线圈电流方向时，观察电子束的轨迹。
结论：带电粒子垂直进入匀强磁场时，做匀速圆周运动。
提问：若带电粒子是以某个角度进入磁场时，运动轨迹是什么呢用Flash演示带电粒子以某个角度进入磁场时的运动轨迹。
提问：为什么轨迹是螺旋形小结：带电粒子在磁场中做匀速圆周运动的条件：（1）、匀强磁场（2）、B⊥V（3）、仅受洛伦兹力或除洛伦兹力外，其它力合力为零.三、半径与周期推导过程：得：提问：磁场强度不变，粒子射入的速度增加，轨道半径将增大。
洛仑兹力在电磁感应中的重要作用——物理教案高三
洛仑兹力在电磁感应中的重要作用
一、教学目标
了解电磁感应的基本原理，理解洛仑兹力在电磁感应中的重要作用，掌握电磁感应以及洛仑兹力的相关计算公式，培养学生的实验操作能力和数据分析能力。
二、教学重点和难点
教学重点：电磁感应的基本原理以及洛仑兹力的作用。
教学难点：学生理解电磁感应原理的过程，掌握洛仑兹力在电磁感应中的具体作用。
三、教学过程
1.引入
导入本节课的内容，引出电磁感应的基本原理及其应用。
2.讲解电磁感应原理
通过实验，让学生感受电磁感应的基本原理：带电体在磁场中运动时，会产生感应电动势，即法拉第电磁感应。
3.介绍洛仑兹力
讲解洛仑兹力的概念及其在电磁感应中的作用，引导学生分析实验结果，探讨洛仑兹力在电磁感应中的重要性。
4.讲解洛仑兹力的计算公式
介绍洛仑兹力的计算公式，带领学生掌握洛仑兹力的计算方法，在实验中正确使用计算公式求解相关实验数据。
5.实验操作
利用实验装置进行实验，让学生亲身体验洛仑兹力在电磁感应中的作用，测量相关数据并进行分析。
6.归纳总结
以实验结果为依据，总结出洛仑兹力在电磁感应中的重要作用及其计算方法，帮助学生深入理解本节课的重点内容。
四、教学反思
本节课通过理论讲授、实验操作等多种形式，让学生了解电磁感应的基本原理，掌握洛仑兹力的作用及其计算方法，并锻炼学生的实验操作和数据分析能力。
但同时也需要注重课堂管理，确保实验安全顺利进行，及时调整课堂氛围，让学生充分参与到课堂中来，积极思考和探究，提高学生对电磁感应的深入理解。
第14章第05节洛仑兹力教案02 人教版
磁场对运动电荷的作用
教学目的：
1、知识层次。
掌握洛仑兹力的概念、大小、方向及产生条件。
2、能力层次。
由磁场对电流的作用联想磁场对运动电荷的作用，进而能导出洛仑兹力大小的计算公式，并会利用此公式计算相关问题。
3、思想教育层次。
物理思想：发现问题——提出猜想——实验验证——总结规律
教学重点：
相关知识及物理思想。
教学难点：
洛仑兹力大小的推导。
教学思路：
引入课题——提出猜想——实验验证——总结规律——巩固练习
教学方法：
利用多媒体手段，展现事物的微观现象，突破难点。
教学过程：
一、复习旧课，引入课题。
（略）
二、提出猜想：
磁场对电流有力的作用，而电流是由电荷的定向移动形成的。
这个力是不是作用在运动电荷上的呢？
三、设计实验，进行验证。
（略）
四、总结推导洛仑兹力的计算公式。
有F=BIl 又F=nf , I=Q/t=nqv/l ,所以f=qvB .
五、小结。
（略）
六、练习与作业。
（略）。
洛伦兹力电磁感应教案
洛伦兹力，电磁感应 考点一 对洛伦兹力的理解洛伦兹力—⎪⎪⎪⎪→大小—⎪⎪⎪ F ＝0(v ∥B )F ＝ q v B (v ⊥B )→方向—利用 左手 定则判断→特点—洛伦兹力 不做功命题点1 洛伦兹力的特点1．如图所示，在竖直绝缘的平台上，一个带正电的小球以水平速度v 0抛出，落在地面上的A 点，若加一垂直纸面向里的匀强磁场，则小球的落点( )A ．仍在A 点B ．在A 点左侧C ．在A 点右侧D ．无法确定命题点2 洛伦兹力与安培力、电场力区别比较2．如图所示，某空间存在正交的匀强磁场和匀强电场，电场方向水平向右，磁场方向垂直纸面向里，一带电微粒由a 点进入电磁场并刚好能沿ab 直线向上运动．下列说法中正确的是( )A ．微粒一定带负电B ．微粒的动能一定减小C ．微粒的电势能一定增加D ．微粒的机械能不变考点二 带电粒子在匀强磁场中的运动(高频49)1．匀速圆周运动的规律若v ⊥B ，带电粒子仅受洛伦兹力作用，在垂直于磁感线的平面内以入射速度v 做匀速圆周运动．·~2．圆心的确定(1)已知入射点、出射点、入射方向和出射方向时，可通过入射点和出射点分别作垂直于入射方向和出射方向的直线，两条直线的交点就是圆弧轨道的圆心(如图a所示，图中P为入射点，M为出射点)．(2)已知入射方向、入射点和出射点的位置时，可以先通过入射点作入射方向的垂线，再连接入射点和出射点，作其中垂线，这两条垂线的交点就是圆弧轨道的圆心(如图b 所示，图中P为入射点，M为出射点)．3．半径的确定可利用物理学公式或几何知识(勾股定理、三角函数等)求出半径大小．4．运动时间的确定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θ时，其运动时间表示为t＝θ2πT(或t＝θRv)．5．带电粒子在不同边界磁场中的运动(1)直线边界(进出磁场具有对称性，如图所示)．(2)平行边界(存在临界条件，如图所示)．(3)圆形边界(沿径向射入必沿径向射出，如图所示)．命题点1 半径、周期公式的应用 【答案】 C命题点2 带电粒子在匀强磁场中的运动5.(2016·课标卷Ⅲ，18)平面OM 和平面ON 之间的夹角为30°，其横截面(纸面)如图所示，平面OM 上方存在匀强磁场，磁感应强度大小为B ，方向垂直于纸面向外．一带电粒子的质量为m ，电荷量为q (q ＞0)．粒子沿纸面以大小为v 的速度从OM 的某点向左上方射入磁场，速度与OM 成30°角．已知该粒子在磁场中的运动轨迹与ON 只有一个交点，并从OM 上另一点射出磁场．不计重力．粒子离开磁场的出射点到两平面交线O 的距离为( )A.m v 2qB B ．3m vqBC.2m v qB D ．4m v qB6．(2013·课标卷Ⅱ，17)空间有一圆柱形匀强磁场区域，该区域的横截面的半径为R ，磁场方向垂直于横截面．一质量为m 、电荷量为q (q >0)的粒子以速率v 0沿横截面的某直径射入磁场，离开磁场时速度方向偏离入射方向60°.不计重力，该磁场的磁感应强度大小为( )A.3m v 03qR B ．m v 0qRC.3m v 0qRD ．3m v 0qR2．明确速度偏向角φ与弦AB 所对应圆心角关系1．(2015·课标卷Ⅰ，14)两相邻匀强磁场区域的磁感应强度大小不同、方向平行．一速度方向与磁感应强度方向垂直的带电粒子(不计重力)，从较强磁场区域进入到较弱磁场区域后，粒子的()A．轨道半径减小，角速度增大B．轨道半径减小，角速度减小C．轨道半径增大，角速度增大D．轨道半径增大，角速度减小2、(2014·课标卷Ⅱ，20)图为某磁谱仪部分构件的示意图．图中，永磁铁提供匀强磁场，硅微条径迹探测器可以探测粒子在其中运动的轨迹．宇宙射线中有大量的电子、正电子和质子．当这些粒子从上部垂直进入磁场时，下列说法正确的是()错误!错误!错误!A．电子与正电子的偏转方向一定不同B．电子与正电子在磁场中运动轨迹的半径一定相同C．仅依据粒子运动轨迹无法判断该粒子是质子还是正电子命题点2先磁场后电场类5．(2014·大纲卷，25)如图，在第一象限存在匀强磁场，磁感应强度方向垂直于纸面(xy平面)向外；在第四象限存在匀强电场，方向沿x轴负向．在y轴正半轴上某点以与x轴正向平行、大小为v0的速度发射出一带正电荷的粒子，该粒子在(d,0)点沿垂直于x轴的方向进入电场．不计重力．若该粒子离开电场时速度方向与y轴负方向的夹角为θ，求：(1)电场强度大小与磁感应强度大小的比值；(2)该粒子在电场中运动的时间模型一带电物块与绝缘物块的组合例1如图所示，甲是一个带正电的小物块，乙是一个不带电的绝缘物块，甲、乙叠放在一起静置于粗糙的水平地板上，地板上方空间有水平方向的匀强磁场．现用水平恒力拉乙物块，使甲、乙一起保持相对静止向左加速运动，在加速运动阶段，下列说法正确的是()A．甲对乙的压力不断增大B．甲、乙两物块间的摩擦力不断增大C．乙对地板的压力不断增大D．甲、乙两物块间的摩擦力不断减小模型二带电物块与绝缘斜面的组合例2如图所示，带电荷量为＋q、质量为m的物块从倾角为θ＝37°的光滑绝缘斜面顶端由静止开始下滑，磁感应强度为B的匀强磁场垂直纸面向外，求物块在斜面上滑行的最大速度和在斜面上运动的最大位移．(斜面足够长，取sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8)模型三带电圆环与绝缘直杆的组合例3如图所示，一足够长的绝缘细杆处于磁感应强度为B＝0.5 T的匀强磁场中，杆与磁场垂直且与水平方向的夹角为θ＝37°.一质量为m＝0.1 g、电荷量为q＝5×10－4 C的带正电圆环套在该绝缘细杆上，圆环与杆之间的动摩擦因数为μ＝0.4.现将圆环从杆上的某一位置无初速度释放．则下列判断中正确的是(sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，取重力加速度g＝10 m/s2)()A．圆环下滑过程中洛伦兹力始终做正功B．当圆环下滑的速度达到2.4 m/s时，圆环与细杆之间的弹力为零C．圆环下滑过程中的最大加速度为6 m/s2D．圆环下滑过程中的最大速度为9.2 m/s4．(2018·广西柳州高三质检)如图所示，空间有一垂直纸面向里的磁感应强度大小为0.5 T 的匀强磁场，一质量为0.2 kg且足够长的绝缘木板静止在光滑水平面上，在木板左端无初速度地放置一质量为0.05 kg、电荷量q＝－0.2 C的滑块，滑块与绝缘木板之间的动摩擦因数为0.5，可认为滑块受到的最大静摩擦力等于滑动摩擦力．现对木板施加方向水平向左、大小为0.6 N的恒力，g取10 m/s2.则()A．木板和滑块一直做匀加速运动B．滑块先做匀加速运动后做匀速运动C．最终滑块做速度为5 m/s的匀速运动D．最终木板做加速度为3 m/s2的匀加速运动5.(2018·吉林通化高三质检)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里的磁场和竖直向下的匀强电场中，磁感应强度大小为B，电场强度大小为E，一质量为m、电荷量为Q的带负电小滑块从斜面顶端由静止下滑，在滑块下滑过程中，下列判断正确的是()A．滑块受到的摩擦力不变B．若斜面足够长，滑块最终可能在斜面上匀速下滑C．若B足够大，滑块最终可能静止于斜面上D．滑块到达地面时的动能与B有关命题点1磁通量的理解与计算1．(2017·江苏卷，1)如图所示，两个单匝线圈a、b的半径分别为r和2r.圆形匀强磁场B的边缘恰好与a线圈重合，则穿过a、b两线圈的磁通量之比为()A．1∶1 B．1∶2C．1∶4 D．4∶1命题点2电磁感应现象的判断2．(2017·课标卷Ⅰ，18)扫描隧道显微镜(STM)可用来探测样品表面原子尺度上的形貌．为了有效隔离外界振动对STM的扰动，在圆底盘周边沿其径向对称地安装若干对紫铜薄板，并施加磁场来快速衰减其微小振动，如图所示．无扰动时，按下列四种方案对紫铜薄板施加恒磁场；出现扰动后，对于紫铜薄板上下及左右振动的衰减最有效的方案是()3．如图所示，一个U形金属导轨水平放置，其上放有一个金属导体棒ab，有一个磁感应强度为B的匀强磁场斜向上穿过轨道平面，且与竖直方向的夹角为θ.在下列各过程中，一定能在轨道回路中产生感应电流的是()A．ab向右运动，同时使θ减小B．磁感应强度B减小，θ角同时也减小C．ab向左运动，同时增大磁感应强度BD．ab向右运动，同时增大磁感应强度B和θ角(0°<θ<90°)考点二楞次定律的理解及应用(高频54)1．楞次定律(1)内容：感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化．(2)适用情况：所有的电磁感应现象．2．楞次定律中“阻碍”的含义3．楞次定律的使用步骤4．右手定则(1)内容：伸开右手，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，并使拇指指向导线运动的方向，这时四指所指的方向就是感应电流的方向．(2)适用情况：导体切割磁感线产生感应电流．5．判断感应电流方向的两种方法方法一用楞次定律判断(见本考点[知识梳理3])方法二用右手定则判断该方法适用于切割磁感线产生的感应电流．判断时注意掌心、拇指、四指的方向：(1)掌心——磁感线垂直穿入；(2)拇指——指向导体运动的方向；(3)四指——指向感应电流的方向．[诊断小练]命题点1从阻碍磁通量变化的角度理解4．(2017·课标卷Ⅲ，15)如图，在方向垂直于纸面向里的匀强磁场中有一U形金属导轨，导轨平面与磁场垂直．金属杆PQ置于导轨上并与导轨形成闭合回路PQRS，一圆环形金属线框T位于回路围成的区域内，线框与导轨共面．现让金属杆PQ突然向右运动，在运动开始的瞬间，关于感应电流的方向，下列说法正确的是()A ．PQRS 中沿顺时针方向，T 中沿逆时针方向B ．B ．PQRS 中沿顺时针方向，T 中沿顺时针方向C ．PQRS 中沿逆时针方向，T 中沿逆时针方向D ．PQRS 中沿逆时针方向，T 中沿顺时针方向5．如图甲所示，长直导线与闭合金属线框位于同一平面内，长直导线中的电流i 随时间t 的变化关系如图乙所示．在0～T 2时间内，直导线中电流向上，则在T2～T 时间内，线框中感应电流的方向与所受安培力的合力方向分别是( )A ．顺财针，向左B ．逆时针，向右C ．顺时针，向右D ．逆时针，向左命题点2 从阻碍相对运动的角度理解6．如图所示，粗糙水平桌面上有一质量为m 的铜质矩形线圈，当一竖直放置的条形磁铁从线圈中线AB 正上方等高快速经过时，若线圈始终不动，则关于线圈受到的支持力F N 及在水平方向运动趋势的正确判断是( )A ．F N 先小于mg 后大于mg ，运动趋势向左B ．F N 先大于mg 后小于mg ，运动趋势向左C ．F N 先小于mg 后大于mg ，运动趋势向右D ．F N 先大于mg 后小于mg ，运动趋势向右对楞次定律中“阻碍”的含义可推广为感应电流的效果总是阻碍产生感应电流的原因．具体概括如下：(1)阻碍原磁通量的变化——“增反减同”； (2)阻碍相对运动——“来拒去留”；(3)使线圈面积有扩大或缩小的趋势——“增缩减扩”； (4)阻碍原电流的变化(自感现象)——“增反减同”.[高考真题]1．(2014·课标卷Ⅰ，14)在法拉第时代，下列验证“由磁产生电”设想的实验中，能观察到感应电流的是()A．将绕在磁铁上的线圈与电流表组成一闭合回路，然后观察电流表的变化B．在一通电线圈旁放置一连有电流表的闭合线圈，然后观察电流表的变化C．将一房间内的线圈两端与相邻房间的电流表连接，往线圈中插入条形磁铁后，再到相邻房间去观察电流表的变化D．绕在同一铁环上的两个线圈，分别接电源和电流表，在给线圈通电或断电的瞬间，观察电流表的变化2．(2013·课标卷Ⅱ，19)在物理学发展过程中，观测、实验、假说和逻辑推理等方法都起到了重要作用．下列叙述符合史实的是()A．奥斯特在实验中观察到电流的磁效应，该效应揭示了电和磁之间存在联系7B．安培根据通电螺线管的磁场和条形磁铁的磁场的相似性，提出了分子电流假说C．法拉第在实验中观察到，在通有恒定电流的静止导线附近的固定导线圈中，会出现感应电流D．楞次在分析了许多实验事实后提出，感应电流应具有这样的方向，即感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化3．(2015·课标卷Ⅰ，19)1824年，法国科学家阿拉果完成了著名的“圆盘实验”．实验中将一铜圆盘水平放置，在其中心正上方用柔软细线悬挂一枚可以自由旋转的磁针，如图所示．实验中发现，当圆盘在磁针的磁场中绕过圆盘中心的竖直轴旋转时，磁针也随着一起转动起来，但略有滞后．下列说法正确的是()A．圆盘上产生了感应电动势B．圆盘内的涡电流产生的磁场导致磁针转动C．在圆盘转动的过程中，磁针的磁场穿过整个圆盘的磁通量发生了变化D．圆盘中的自由电子随圆盘一起运动形成电流，此电流产生的磁场导致磁针转动考点一法拉第电磁感应定律的理解及应用1.感应电动势—⎪⎪⎪⎪ →概念—|在 电磁感应 现象中产生的电动势→产生条件—⎪⎪⎪ 穿过回路的磁通量发生 变化 ，与电路是否 闭合 无关→方向—|用楞次定律或右手定则判断2.定律—⎪⎪⎪⎪→内容—⎪⎪⎪ 感应电动势的大小跟穿过这一电路的磁通量的 变化率 成正比→公式—⎪⎪ E ＝n ΔΦΔt 【温馨提示】 1．当ΔΦ仅由B 的变化引起时，则E ＝n ΔB ·S Δt ；当ΔΦ仅由S 的变化引起时，则E ＝n B ·ΔS Δt；当ΔΦ由B 、S 的变化同时引起时，则E ＝n B 2S 2－B 1S 1Δt ≠n ΔB ·ΔS Δt. 2．磁通量的变化率ΔΦΔt是Φ-t 图象上某点切线的斜率． 3．应用法拉第电磁感应定律应注意的三个问题(1)公式E ＝n ΔΦΔt求解的是一个回路中某段时间内的平均电动势，在磁通量均匀变化时，瞬时值才等于平均值．(2)利用公式E ＝nS ΔB Δt求感应电动势时，S 为线圈在磁场范围内的有效面积． (3)通过回路截面的电荷量q 仅与n 、ΔΦ和回路电阻R 有关，与时间长短无关．推导如下：q ＝I Δt ＝n ΔΦΔtR Δt ＝n ΔΦR.命题点1 对法拉第电磁感应定律的理解1.(2016·北京卷，16)如图所示，匀强磁场中有两个导体圆环a 、b ，磁场方向与圆环所在平面垂直．磁感应强度B 随时间均匀增大．两圆环半径之比为2∶1，圆环中产生的感应电动势分别为E a 和E b .不考虑两圆环间的相互影响．下列说法正确的是( )A ．E a ∶E b ＝4∶1，感应电流均沿逆时针方向B ．E a ∶E b ＝4∶1，感应电流均沿顺时针方向C ．E a ∶E b ＝2∶1，感应电流均沿逆时针方向D ．E a ∶Eb ＝2∶1，感应电流均沿顺时针方向命题点2法拉第电磁感应定律的应用2．(2017·天津卷，3)如图所示，两根平行金属导轨置于水平面内，导轨之间接有电阻R.金属棒ab与两导轨垂直并保持良好接触，整个装置放在匀强磁场中，磁场方向垂直于导轨平面向下．现使磁感应强度随时间均匀减小，ab始终保持静止，下列说法正确的是()A．ab中的感应电流方向由b到a B．ab中的感应电流逐渐减小C．ab所受的安培力保持不变D．ab所受的静摩擦力逐渐减小考点二导体切割磁感线产生感应电动势的计算(高频55)1．公式E＝Bl v的使用条件(1)匀强磁场．(2)B、l、v三者相互垂直.2．“瞬时性”的理解(1)若v为瞬时速度，则E为瞬时感应电动势．(2)若v为平均速度，则E为平均感应电动势．命题点1平动切割类3．(2016·课标卷Ⅱ，24)如图，水平面(纸面)内间距为l的平行金属导轨间接一电阻，质量为m、长度为l的金属杆置于导轨上．t＝0时，金属杆在水平向右、大小为F的恒定拉力作用下由静止开始运动．t0时刻，金属杆进入磁感应强度大小为B、方向垂直于纸面向里的匀强磁场区域，且在磁场中恰好能保持匀速运动．杆与导轨的电阻均忽略不计，两者始终保持垂直且接触良好，两者之间的动摩擦因数为μ.重力加速度大小为g.求：(1)金属杆在磁场中运动时产生的电动势的大小；(2)电阻的阻值．1．(2015·课标卷Ⅱ，15)如图，直角三角形金属框abc放置在匀强磁场中，磁感应强度大小为B，方向平行于ab边向上．当金属框绕ab边以角速度ω逆时针转动时，a、b、c三点的电势分别为U a、U b、U c.已知bc边的长度为l.下列判断正确的是()A ．U a ＞U c ，金属框中无电流B ．U b ＞U c ，金属框中电流方向沿a －b －c －aC ．U bc ＝－12Bl 2ω，金属框中无电流D ．U bc ＝12Bl 2ω，金属框中电流方向沿a －c －b －a。
经典洛伦兹力教案
N nSL
F
v
每个电荷所受的洛伦兹力
I
v v
I nqvS
F安 B(nqvS) L F洛 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洛=qvB
(v垂直B）
问题:若带电粒子不垂直射入磁场,电子受到的洛伦兹 力又如何呢?
v F
v F
若B与V不垂直，洛伦兹力的方向如何判断呢？ 仍可用左手定则判断，只是磁感线不再垂直穿过 手心。保证其“穿过”手心即可。
F洛
B⊥
θ
B v
B∥
洛伦兹力的方向垂直于v和B组成的平面
例1.试判断下图中的带电粒子刚进入磁场时所受的洛 伦兹力的方向 重要结论：洛伦兹力对运动电荷不做功 F B B v F
例3.电子的速率v=3×106m/s,垂直射入B=0.10T的匀强
磁场中,它受到的洛伦兹力是多大?
解析：因为v垂直B,所以所受洛伦兹力大小
F洛=qvB
=1.60×10-19×3×106×0.10N
=4.8×10-14N
如图所示,质量为m,带电量为q的小球在倾角为α的光滑 斜面上,由静止开始下滑,匀强磁场的磁感应强度为B,方 向垂直于纸面向外,若带电小球下滑后某个时刻对斜面 的压力为零.问：（1）小球的带电性如何? （2）此时 小球下滑的速度为多少? （3）小球下滑的位移为多少? 答案：（1）粒子带负电
第三章 磁 场
第4课时 磁场对运动电荷的作用 ——洛伦兹力
阴极射线在磁场中的偏转
狭缝
荧光板
阴极
电子束
阳
极
阴极射线管
1、电子在阴极和阳极之间受到什么力？做的什么运动？ 受到电场力，做直线运动 2、说明力和速度的方向有何特点？ 说明电场力和速度在同一直线上
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第五节：电磁感应现象中的洛伦兹力教案
【教学目标】
1、知识与技能：
（1）、了解动生电动势的概念。
（2）、了解动生电动势产生的原因。
2、过程与方法
通过探究动生电动势产生的原因，培养学生对知识的理解和逻辑推理能力。
3、情感态度与价值观
从电磁感应现象中我们找到产生感生电动势和动生电动势的个性与共性问题，培养学生生对不同事物进行分析，找出共性与个性的辩证唯物主义思想。
【教学重点】动生电动势。
【教学难点】动生电动势产生的原因。
【教学方法】讨论法，实验法
【教具准备】多媒体课件
【教学过程】
进行实验，请同学们观察实验现象。
让磁铁分别从管的上方自由下落，会发现小磁铁在铜管中下落更慢，这是为什么呢？让同学们带着这样的疑问学习本节课的内容——动生电动势。
一、复习提问：
上节课我们学习了感生电动势的产生及大小，请同学们回忆一下什么是感生电动势？
导体不动，由于磁场变化引起磁通量的变化而产生的电动势称作感生电动势。
二、引入新课
今天我们来学习感应电动势的另外一种类型，磁场不动，由于导体运动引起的磁通量的变化而产生的感应电动势即动生电动势。
三、进行新课
首先我们来研究一下动生电动势是怎么产生的呢？
1、动生电动势原因分析
导体切割磁感线
如图所示，一条直导线
AC ，长为L ，其内部有大量可
移动的电荷—电子。
加一个垂
直于画面向里的磁感应强度为B 的匀强磁场后，当导体向右移动以v 做切割运动时，自由电子为什么会向下移动？这种定向移动会不断地进行吗？
导体向右移动，可用左手定则，判断出正电荷受洛伦兹力向上，电子受洛伦兹力向下（学生判断）。
在力F 的作用下，自由电子沿导体向下运动，使导体下端出现过剩的负电荷，导体上端出现过剩的正电荷，结果出现由A 指向C 的静电场，此电场对电子的静电力F ’的方向向上，与洛伦兹力F 方向相反，随着导体两端正负电荷的积累，电场不断增强，当作用在自由电子上的静电力与电子受到的洛伦兹力相平衡时，AC 两端产生一个稳定的电势差。
它是由于导体中的自由电子受到洛伦兹力的作用而引起的。
同学们学会了吗？
2、感应电流的方向
现在老师用另外的导线把AC 两端连接起来，
它的动生电动势产
C C
生原因与单独一段导体切割磁感线相同。
但该导体棒运动过程中不仅有动生电动势产生还有感应电流。
到了高中，我们还要学会判断出感应电流的方向？（有一个FLASH动画说明闭合导体切割磁感线有感应电流产生）
导体切割磁感线产生的感应电流方向，可由右手定则或楞次定律判断（学生回答）。
于是导体棒在运动的过程中受到安培力作用，安培力的方向与运动方向相反，阻碍导体棒的运动（FLASH展示）
3、电磁感应现象的应用
现在同学们已经掌握了动生电动势产生原因，也学会了判断感应电流产生的方向和安培力的方向，现在老师再做一遍实验，请同学们结合所学知识解释实验现象。
生：铜管可看成千千万万个小铜圈，由于磁铁的相对运动导致铜管的磁通量发生变化而产生感应电流，感应电流的安培力要阻碍磁铁与铜管之间的相对运动，所以铜管里的磁铁下落的慢。
而塑料管不是金属产生不了电磁感应现象，所以无安培力，不阻碍磁铁下落。
这位同学解释的非常清晰，这是一个电磁感应现象的应用，同时也是我们下一节要学习的电磁阻尼现象的应用。
更多精彩的物理知识我们会后续展现，今天的课就上到这里，谢谢大家。