内容正文:
电子束偏转的奥秘
【学习目标】
1.知道什么是洛伦兹力;
2.利用左手定则会判断洛伦兹力的方向;
3.掌握垂直进入磁场方向的带电粒子,受到洛伦兹力大小的计算;
【学习重点】
会用左手定则会判断洛伦兹力的方向
【学习难点】
会利用F=BIL和I=nqvs推导f=qvB
【学习过程】
1.(1)①如果通电导体内单位体积内含有的自由电荷数为n,电荷的移动速度为v,导体的横截面积为S,每个电荷的电量为q,则产生的电流大小为I= ②内含总电荷个数N= ③长为L的此通电导体垂直磁场方向放入磁感应强度为B的匀强磁场中受到的安培力F=
(2)上面问题中每个电荷受磁场作用力大小F1=
2.运动电荷在磁场中受到的作用力,叫做 。
3.洛伦兹力的方向的判断──左手定则:让磁感线 手心,四指指向 的方向,或负电荷运动的 ,拇指所指电荷所受 的方向。
4.洛伦兹力的大小:洛伦兹力公式 。
5.洛伦兹力对运动电荷 做功,不会 电荷运动的速率。
【合作探究】
探究一:探究洛伦兹力的方向。
阅读书的演示实验,思考下列问题:
(1)说明电子射线管的原理:
(2)实验现象:
(3)分析得出结论:
探究二:洛伦兹力大小的公式
(1)通电导体的长度L,每个电荷的带电量q,横截面积S,单位体积的电荷数n,定向移动的速率v请推导出洛伦兹力的公式:
(2)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?
(3) 讨论一下带电粒子在磁场中运动时,洛伦兹力对带电粒子是否做功?
探究三:一个带电粒子,在磁感应强度为B的匀强磁场中以速度v垂直磁场方向开始运动,这个粒子在洛伦兹力作用下将做什么运动?
1.运动轨迹
2.轨道半径和周期
【达标检测】
1.一个长螺线管中通有恒定直流电,把一个带电粒子(不计粒子重力)沿着管轴线射入管中,粒子在管中做什么运动?
2.如图所示,一阴极射线管,左侧不断有电子射出,若在管的正下方放一通电直导线AB时,发现射线的径迹向弯曲,则( )
A.导线中的电流从A到B
B.导线中的电流从B到A
C.若要使电子束的径迹向上弯曲,可以改