第1章 2.磁场对运动电荷的作用力— 2020-2021同步新教材人教版（2019）高中物理选择性必修第二册讲义

2.磁场对运动电荷的作用力 学习目标：1.[科学探究]通过实验探究，感受磁场对运动电荷有力的作用。　2.[物理观念]知道什么是洛伦兹力，会用左手定则判断洛伦兹力的方向。　3.[科学思维]掌握洛伦兹力公式的推导过程，会用公式分析求解洛伦兹力。　4.[科学态度和责任]了解电视显像管的基本构造和工作原理。 一、洛伦兹力的方向和大小 1．洛伦兹力 (1)定义：运动电荷在磁场中受到的力。 (2)洛伦兹力与安培力的关系：通电导体在磁场中所受的安培力是导体中运动电荷所受洛伦兹力的宏观表现，而洛伦兹力是安培力的微观本质。 2．洛伦兹力的方向 (1)左手定则：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个平面内；让磁感线从掌心垂直进入，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，负电荷受力的方向与正电荷受力的方向相反。 (2)洛伦兹力方向的特点：F⊥B，F⊥v，即F垂直于B和v所决定的平面。 3．洛伦兹力的大小 (1)当v与B成θ角时：F＝qvBsin_θ。 (2)当v⊥B时：F＝qvB。 (3)当v∥B时：F＝0。 二、电视显像管的工作原理 1．构造：如图所示，由电子枪、偏转线圈和荧光屏组成。 2．原理 (1)电子枪发射电子。 (2)电子束在磁场中偏转。 (3)荧光屏被电子束撞击发光。 3．扫描：在偏转区的水平方向和竖直方向都有偏转磁场，其方向、强弱都在不断变化，使得电子束打在荧光屏上的光点从上向下、从左向右不断移动。 4．偏转线圈：使电子束偏转的磁场是由两对线圈产生的。 1．思考判断(正确的打“√”，错误的打“×”) (1)运动的电荷在磁场中受到的力叫洛伦兹力，正电荷所受的洛伦兹力的方向与磁场方向相同，负电荷所受的洛伦兹力的方向与磁场方向相反。 (×) (2)同一电荷，以相同大小的速度进入磁场，速度方向不同时，洛伦兹力的大小也可能相同。 (√) (3)若电荷的速度方向与磁场平行，电荷不受洛伦兹力。 (√) (4)判断电荷所受洛伦兹力的方向时，应同时考虑电荷的电性。 (√) (5)显像管中偏转线圈中的电流恒定不变时，电子打在荧光屏上的光点是不动的。 (√) 2．湖北武当山金殿，以前在雷雨交加时，金殿的屋顶常会出现盆大的火球，来回滚动。雨过天晴时，大殿金光灿灿，像被重新炼洗过一般，这就是人们所说的“雷火炼殿”奇观。近些年