《研究洛伦兹力》教学设计

PAGEPAGE4《研究洛伦兹力》学案班别_________学号_________姓名________学习目标：1.知道什么是洛伦兹力，知道电荷运动方向与磁场方向平行时，电荷受到的洛伦兹力等于零；电荷运动方向与磁场方向垂直时，电荷受到的洛伦兹力最大，即2.了解洛伦兹力和安培力的关系3.会用左手定则熟练地判定洛伦兹力方向．学习过程：一、洛伦兹力的方向1.提出猜想你的猜想是：2．实验验证图1图1图2图33．实验结论:4．洛伦兹力方向的判断左手定则F与F与v的方向关系：f与B的方向关系：左手定则：例题1:试判断下图中运动电荷刚进入磁场时所受洛仑兹力的方向：例题2:依运动轨迹，判断图中带电粒子的电性。例题3:试判断下图中运动电荷所受的洛伦兹力的方向或速度方向或者匀强磁场的方向讨论:1.洛伦兹力会对在磁场中运动的电荷做功吗?原因是什么?结论:二、洛伦兹力的大小1．提出问题电流在磁场中受到安培力，运动电荷在磁场中受到洛伦兹力，而电流是运动电荷定向运动形成的，所以，我们可以推断出“安培力是大量运动电荷所受洛伦兹力的宏观表现”而安培力大小的计算公式是那么洛伦兹力的计算公式又是什么呢？2．理论推导推导原理:安培力可以看作是大量运动电荷所受洛伦兹力的合力。研究对象：如图所示,一根长为L，横截面积为S，通过的电流为I的直导线.导线中的电流跟磁场方向垂直.SSB推导步骤:①导线中长为L，横截面积为S，单位体积内所含的自由电荷数为n，该段导线中总的自由电荷数N=②每个电荷的电荷量为q，该段导线中总的电量Q=③电荷定向移动的速率为v，通过该段导线需要时间t=④计算通过导线的电流I=⑤匀强磁场的磁感应强度为B，电流与磁场方向垂直，该段电流受到的安培力F=⑥把安培力F看作是作用在每个运动电荷上的洛伦兹力f的合力，则f=推导结果：洛伦兹力力f=（条件：）

三、本节小结1、洛伦兹力的方向①判断方法2、洛伦兹力的大小②f=(v⊥B)f=(v∥B)四、巩固练习1.（单选）关于洛伦兹力和安培力,下列说法正确的是()A.洛伦兹力和安培力是性质完全不同的两种力B.洛伦兹力和安培力,其本质都是磁场对运动电荷的作用C.洛伦兹力和安培力,其本质都是磁场对电流的作用D.安培力就是洛伦兹力,两者是等价的2.（单选）一带电粒子在匀强磁场中沿着磁感线方向运动,现将该磁场的磁感应强度增大一倍,则带电粒子受到的洛伦兹力()A.增大两倍B.增大一倍C.减小一半D.依然为零3.（单选）图中a、b、c、d为四根与纸面垂直的长直导线,其横截面位于正方形的四个顶点上,导线中通有大小相同的电流,方向如图所示。一带正电的粒子从正方形中心O点沿垂直于纸面的方向向外运动,它所受洛伦兹力的方向是()A.向上B.向下C.向左D.向右4.（双选）如图所示,匀强磁场的方向竖直向下,磁场中有光滑的水平桌面,在桌面上平放着内壁光滑、底部有带电小球的试管。在水平拉力F的作用下,试管向右匀速运动,带电小球能从试管口处飞出,则()A.小球带负电B.小球运动的轨迹是一条抛物线C.洛伦兹力对小球做正功D.维持试管匀速运动的拉力F应逐渐增大5.（双选）如图所示,用丝线吊着一个质量为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6.质量为m,带电量为q的微粒,以速度v与水平方向成45°角进入匀强电场和匀强磁场同时存在的空间,如图所示,微粒在电场、磁场、重力场的共同作用下做匀速直线运动,求:(1)电场强度的大小,该带电粒子带何种电荷。(2)磁感应强度的大小。7.质量为0.1g的小物块,带有5×10-4C的电荷量,放在倾角为30°的绝缘光滑斜面上,整个斜面置于0.5T的匀强磁场