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【赢在课堂】2014年高中物理(新课标人教版)选修3-1配套课件 24 运动电荷在磁场中受到的力


5 运动电荷在磁场中受到的力 目录 退出 课前预习导学 目标导航 学习目标 1. 能说出洛伦兹力的概念 , 以及 与安培力的关系。 2. 会用左手定则判定洛伦兹力的方 向。 3. 会计算洛伦兹力的大小 , 了解电视 机的工作原理。 重点:洛伦兹力的大小计算 和方向判定。 难点:左手定则判定洛伦兹力的 方向。 重点难点 目录 退出 预习导引 1.洛伦兹力 (1)定

义:磁场对运动电荷的作用力。 (2)与安培力的关系:安培力是大量运动电荷受到洛伦兹力的宏观 表现。 预习交流 1 太阳发射出的带电粒子以 300 km/s~1000 km/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? 答案: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。 目录 退出 2.洛伦兹力的方向 用左手定则来判断: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。 3.洛伦兹力的大小 (1)公式:F=qvBsinθ。 式中 θ 为 v 与 B 的夹角。 (2)特殊情况 ①当 θ=90° 即 v⊥B 时,F=qvB。 ②当 θ=0,即 v∥B 时,F=0 即 v 与 B 平行时,运动电荷不受洛伦兹力。 目录 退出 4.洛伦兹力不做功 洛伦兹力的方向既垂直于磁场,又垂直于电荷运动的速度,根据做 功的条件可以推断:洛伦兹力对运动电荷不做功。 5.电视显像管的工作原理 电视显像管应用了电子束磁偏转的道理。 显像管中有一个阴极,工作时它能发射电子,荧光屏被电子束撞击 就能发光。在偏转区的水平方向和竖直方向都有偏转磁场,其方向、强 弱都在不断地变化。 目录 退出 预习交流 2 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? 答案: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, 如果在电视机正在播放节目时,将磁铁靠近荧光屏,会影响电子束的偏 转方向,进而使得图像变形或变色。 目录 退出 课堂合作探究 问题导学 一、洛伦兹力的方向 活动与探究 1 1.美丽的极光产生的原因。 答案:在地球南北极附近或高纬地区,晚上会看到一种神奇的彩色 光带——极光。极光的形成与地磁场有关。由于地球本身是一个大磁 体,来自宇宙的射线特别是太阳辐射的带电粒子遇到地磁场发生偏转, 最终落到地球两极上空的大气层中,使大气层中的分子电离发光。由于 在可见光波段不同元素的分子电离后发出光的颜色不同,所以极光里 呈现出美丽的彩色光带。 目录 退出 2.电荷放在电场中会受到静电力作用,那么电荷放入磁场中是否一 定会受到洛伦兹力的作用? 答案:当电荷在磁场中静止或沿着磁场方向运动时,电荷不会受到 洛伦兹力作用。只有当电荷运动且运动方向不与磁场平行时,才受洛伦 兹力作用。 3.在利用左手定则判断带电粒子在磁场中所受到的洛伦兹力的方 向时,四指所指的方向是否一定为电荷运动的方向? 答案:根据左手定则,四指所指的方向为正电荷运动的方向或负电 荷运动的反方向。 4.洛伦兹力的方向与电荷运动方向、磁场方向有何关系?F、B、v 三者的方向关系一定互相垂直吗? 答案:(1)洛伦兹力的方向总是与电荷运动方向和磁场方向垂

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