高中物理磁场对运动电荷的作用力教案人教版选修3.doc

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5磁场对运动电荷的作用力
【学习目标】
1.知道洛伦兹力的方向与电荷的运动方向和磁感应强度的方向都垂直，会用左手定则判断洛伦兹力的方向。
2.体会磁场中通电导线所受的安培力实际上是运动电荷所受洛伦兹力的宏观体现。会计算洛伦兹力的大小。
3.知道电视显像管的基本构造以及它工作的基本原理。
一、观察与思考
阴极射线管——观察电子束运动径迹的装置

带电粒子受到的洛伦兹力的方向如何判断呢？
方向用左手定则判断：
内容：

二.洛伦兹力的特点
1．洛伦兹力的方向既垂直于磁场，又垂直于速度，即垂直于v和B所组成的平面．
2．洛伦兹力对电荷不做功，只改变速度的方向，不改变速度的大小．
三、洛伦兹力的大小
.试判定下列图中各图带电粒子受洛伦兹力的方向、或带电粒子的电性、或带电粒子的运动方向。

1、当带电粒子的运动方向与磁场方向平行时，洛伦兹力最小-----f=0。
想一想：如果带电粒子射入匀强磁场时（不计粒子重力）,初速度vo跟磁感强度B的方向平行,粒子将做什么运动？
2、当带电粒子的运动方向与磁场方向垂直时，洛伦兹力f最大；
实验表明：磁场越强（磁感强度越大）、电荷量越大、运动速度越快，电荷受到的洛伦兹力越大；
可见:当电荷运动方向跟磁场方向垂直时洛伦兹力的大小跟三个因素相关：磁感应强度B电荷量q.电荷运动快慢v
总结：洛仑兹力：f=qVB(V垂直B）

四.探究洛伦兹力的表达式
设有一段长为L直导线内自由电荷总数为N，每个自由电荷的电荷量为q，自由电荷定向移动的速率为v.这段通电导线垂直磁场方向放入磁感应强度为B的匀强磁场中，求
（1）电流强度I。
（2）通电导线所受的安培力。
（3）这段导线内的自由电荷数。
（4）每个电荷所受的洛伦兹力。

五.洛伦兹力与安培力的关系
1.HYPERLINK"file:///C:\\Documents%20and%20Settings\\Administrator\\Local%20Settings\\Temp\\Rar$DI00.234\\磁场力－安培力的微观解释.swf"\t"_parent"安培力是洛伦兹力的集体表现，洛伦兹力是安培力微观表现。
2.大小关系：F安＝NF洛（N是导体中运动的电荷数）
3.方向关系：F安与F洛方向相同
4.F安与F洛本质都是磁场对运动电荷的作用力

练一练
1、试判断下列图中各带电粒子所受洛仑兹力的方向、或带电粒子的电性、或带电粒子的运动方向。

2、当一带正电q的粒子以速度v沿螺线管中轴线进入该通电螺线管，若不计重力，则[]
A．带电粒子速度大小改变；
B．带电粒子速度方向改变；
C．带电粒子速度大小不变；
D．带电粒子速度方向不变。
3.如图所示，一个带正电q的带电体处于垂直纸面向里的匀强磁场B中，带电体的质量为m1为了使带电体对水平的绝缘面恰好没有正压力，则应该（）
A.将磁感应强度B的值增大
B.将磁场以速率v=mg／qB向上运动
C.将磁场以速率v=mg／qB向右运动
D.将磁场以速度v=mg／qB向左运动

4、质量m=0.1×10-3kg的小物块，带有电量为q=5×10-4C的电荷，放在光滑斜面上，斜面的倾角α=30°。设整个斜面放在匀强磁场中，B=0.5T，方向如图，若斜面足够长。小物块由静止沿斜面下滑，滑至某一位置时离开斜面，问：
（1）小物块带何种电荷？
（2）物块下滑时，能达到的最大速率为多少？
（3）该斜面的长度至少多长