运动电荷在磁场中受到的力2.ppt

自主学习名师解疑分类例析活页限时训练课堂对点演练 5 运动电荷在磁场中受到的力 自主学习名师解疑分类例析活页限时训练课堂对点演练 1经历实验经历实验 探究洛伦兹伦兹 力方向的过过程，知道洛伦兹伦兹 力的 方向与电电荷的运动动方向和磁感应应强度的方向都垂直，会用左手 定则则判断洛伦兹伦兹 力的方向 2经历经历 由安培力公式推导导出洛伦兹伦兹 力公式的过过程，由此 体会磁场场中通电导线电导线 所受的安培力实际实际 上是运动电动电 荷所受洛 伦兹伦兹 力的宏观观表现现，会计计算洛伦兹伦兹 力的大小 3知道电视显电视显 像管的基本构造及工作的基本原理. 自主学习名师解疑分类例析活页限时训练课堂对点演练 运动电动电 荷 宏观观表现现 自主学习名师解疑分类例析活页限时训练课堂对点演练 磁感线线 正电电荷运动动的方向 洛伦兹伦兹 力 相反 垂直 自主学习名师解疑分类例析活页限时训练课堂对点演练 二、电视显像管的工作原理 1电视显像管应用了电子束的原理 2电子束打在荧光屏上的位置在偏转磁场的控制下一行一 行的不断移动，这在电视技术中叫做 vB vB 磁偏转转 扫扫描 自主学习名师解疑分类例析活页限时训练课堂对点演练 3演示实验 阴极射线线管发发出的电电子束，图图351甲中的径迹是 把电电子射线线管放在蹄形磁铁铁的磁场场中，图图351乙中电电子 束的径迹 ，若调换调换 磁铁铁南北极的位置，则电则电 子束的径 迹会 . 一条直线线 发发生弯曲 向相反的方向弯曲 自主学习名师解疑分类例析活页限时训练课堂对点演练 自主学习名师解疑分类例析活页限时训练课堂对点演练 自主学习名师解疑分类例析活页限时训练课堂对点演练 自主学习名师解疑分类例析活页限时训练课堂对点演练 对象 内容 洛伦兹力电场力 作用对象 仅在运动电荷的速度 方向与B不平行时， 运动电荷才受到洛伦 兹力 带电粒子只要处在电场 中，一定受到电场力 大小方向 F洛qvBsin ，方向 与B垂直，与v垂直， 用左手定则判断 F电qE，方向与E同向 或反向 特 点洛伦兹力永不做功电场力可做正(或负)功 自主学习名师解疑分类例析活页限时训练课堂对点演练 自主学习名师解疑分类例析活页限时训练课堂对点演练 【典例1】 在图图352所示的各图图中，匀强磁场场的磁感 应应强度均为为B，带电带电 粒子的速率均为为v，带电带电 荷量均为为q.试试求 出图图中带电带电 粒子所受洛伦兹伦兹 力的大小，并指出洛伦兹伦兹 力的方向 自主学习名师解疑分类例析活页限时训练课堂对点演练 自主学习名师解疑分类例析活页限时训练课堂对点演练 借题发挥 (1)确定洛伦兹力的大小时需明确“v”与“B”的 方向夹角. (2)确定洛伦兹力的方向还需明确运动电荷的电性，特别注 意负电荷的运动方向与左手四指的指向应相反 自主学习名师解疑分类例析活页限时训练课堂对点演练 【变式1】 在阴极射线线管中电电子流方向由左向右，其上方 放置一根通有如图图353所示电电流的直导线导线 ，导线导线 与阴极射 线线管平行，则电则电 子将( ) A向上偏转转 B向下偏转转 C向纸纸里偏转转 D向纸纸外偏转转 自主学习名师解疑分类例析活页限时训练课堂对点演练 解析 由题图可知，直线电流的方向由左向右，根据安培 定则，可判定直导线下方的磁场方向为垂直于纸面向里，而电 子运动方向由左向右，由左手定则知(电子带负电荷，四指要指 向电子运动方向的反方向)，电子将向下偏转，故B选项正确 答案 B 自主学习名师解疑分类例析活页限时训练课堂对点演练 【典例2】 两个完全相同的带带等量的正电电荷的小球a和b， 从同一高度自由落下，分别别穿过过高度相同的水平方向的匀强电电 场场和匀强磁场场，如图图354所示，然后再落到地面上，设设两 球运动动所用的总时间总时间 分别为别为 ta、tb，则则( ) Atatb Btatb Ctatb D条件不足，无法比较较 自主学习名师解疑分类例析活页限时训练课堂对点演练 解析 a球进入匀强电场后，始终受到匀强电场水平向右的 电场力F电qE作用，这个力不会改变a在竖直方向运动的速度 ，故它下落的总时间ta与没有电场时自由下落的时间t0相同b球 以某一速度进入匀强磁场瞬间它就受到水平向右的洛伦兹力作 用，这个力只改变速度方向，会使速度方向向右发生偏转，又 因为洛伦兹力始终与速度方向垂直当速度方向变化时，洛伦 兹力的方向也发生变化，不再沿水平方向 自主学习名师解疑分类例析活页限时训练课堂对点演练 上图所示为小球在磁场中某一位置时的受力情况，从图中 可以看出洛伦兹力F洛的竖直分量F1会影响小球竖直方向的运动 ，使竖直下落的加速度减小(小于g)，故其下落的时间tb大于没有 磁场时小球自由下落的总时间t0.综上所述，tatb. 答案 C 自主学习名师解疑分类例析活页限时训练课堂对点演练 借题发挥 虽然洛伦兹力不做功，但是它可以改变带电小 球运动的速度方向，从而影响了带电小球的运动一般在分析 带电物体在洛伦兹力作用下做曲线运动时，往往把物体的运动 在两个互相垂直的方向上进行分解，分析洛伦兹力在不同方向 上对物体的作用也可以根据动能定理分析解决 自主学习名师解疑分类例析活页限时训练课堂对点演练 【变式2】 如图图355所示，在竖竖直绝缘绝缘 的水平台上， 一个带带正电电的小球以水平速度v0抛出，落在地面上的A点，若加 一垂直纸纸面向里的匀强磁场场，小球仍能落到地面上，则则小球的 落点( ) A仍在A点 B在A点左侧侧 C在A点右侧侧 D无法确定 自主学习名师解疑分类例析活页限时训练课堂对点演练 答案 C 自主学习名师解疑分类例析活页限时训练课堂对点演练 【典例3】 在两平行金属板间间，有如图图356所示的互相 正交的匀强电场电场 和匀强磁场场粒子以速度v0从两板的正中央垂 直于电场电场 方向和磁场场方向射入时时，恰好能沿直线线匀速通过过供 下列各小题选题选 择择的答案有： A不偏转转 B向上偏转转 C向下偏转转 D向纸纸内或纸纸外偏转转 自主学习名师解疑分类例析活页限时训练课堂对点演练 (1)若质质子以速度v0从两板的正中央垂直于电场电场 方向和磁场场 方向射入时时，质质子将_ (2)若电电子以速度v0从两板的正中央垂直于电场电场 方向和磁场场 方向射入时时，电电子将_ (3)若质质子以大于v0的速度，沿垂直于电场电场 方向和磁场场方向 从两板正中央射入，质质子将_ (4)若增大匀强磁场场的磁感应应强度，其他条件不变变，电电子 以速度v0沿垂直于电场电场 和磁场场的方向，从两极正中央射入时时， 电电子将_ 解析 不难看出，本题的四个小题都是根据发散思维方法 设计的为解决本题，必须从分析带电粒子在互相正交的匀强 电场和匀强磁场中受力情况入手 自主学习名师解疑分类例析活页限时训练课堂对点演练 自主学习名师解疑分类例析活页限时训练课堂对点演练 答案 (1)A (2)A (3)B (4)C 自主学习名师解疑分类例析活页限时训练课堂对点演练 【变式3】如图357所示，在平行带电金属板间有垂直 于纸面向里的匀强磁场，质子、氘核、氚核沿平行于金属板方 向，以相同动能射入两极板间，其中氘核沿直线运动，未发生 偏转，质子和氚核发生偏转后射出，则：偏向正极板的是质 子；偏向正极板的是氚核；射出时动能最大的是质子； 射出时动能最大的是氚核以上说法正确的是( ) A B C D 自主学习名师解疑分类例析活页限时训练课堂对点演练 答案 D 自主学习名师解疑分类例析活页限时训练课堂对点演练 洛伦兹力的大小和方向 1如图358所示，阴极射线管(A为其阴极)放在蹄形磁 铁的N、S两极间，射线管的A、B两极分别接在直流高压电源的 _极和_极此时，荧光屏上的电子束运动轨迹 _偏转(选填“向上”“向下”或“不”) 答案 负负 正 向下 自主学习名师解疑分类例析活页限时训练课堂对点演练 洛伦兹力的作用效果 2如图359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 DB很大时，滑块可能静止于斜面上 自主学习名师解疑分类例析活页限时训练课堂对点演练 解析 据左手定则可知，滑块受到垂直斜面向下的洛伦兹 力，C对随着滑块速度的变化，洛伦兹力大小变化，它对斜面 的压力大小发生变化，故滑块受到的摩擦力大小变化，A错B 越大，滑块受到的洛伦兹力越大，受到的摩擦力也越大，摩擦 力做功越多，据动能定理，滑块到达地面时的动能就越小，B错 由于开始时滑块不受洛伦兹力就能下滑，故B再大，滑块也不 可能静止在斜面上，D错 答案 C 自主学习名师解疑分类例析活页限时训练课堂对点演练 洛伦兹力的应用特例 3如图3510所示为一“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，从O射出不 计重力作用可能达到上述目的的办法是( ) 自主学习名师解疑分类例析活页限时训练课堂对点演练 A使a板电势电势 高于b板，磁场场方向垂直于纸纸面向里 B使a板电势电势 低于b板，磁场场方向垂直于纸纸