3.5 运动电荷在磁场中受到的力 学案 -2022-2023学年高二上学期物理人教版选修3-1

第5节 运动电荷在磁场中受到的力 一、洛伦兹力的概念 1．定义：运动电荷在磁场中受到＿＿的作用，称为＿＿＿＿＿＿＿＿； 2．洛伦兹力与安培力的关系：运动电荷所受洛伦兹力的＿＿＿＿＿＿在宏观上表现为安培力，即F=＿＿＿＿。 【注意】洛伦兹力是安培力的＿＿＿＿＿＿＿ ，安培力是洛伦兹力的＿＿＿＿＿＿＿ 。 二、洛伦兹力的方向 1．特点：洛伦兹力的方向＿＿＿＿于v和B组成的平面， 即洛伦兹力永远与速度方向＿＿＿＿； 2．判定：洛伦兹力方向可用＿＿＿＿＿＿＿＿判定； 【口诀】伸开＿＿＿＿，掌心＿＿＿＿，四指＿＿＿＿，拇指＿＿＿＿ （若是负电荷运动，则四指＿＿＿＿） 。 3．效果： (1) 洛伦兹力只改变速度的＿＿＿＿，不改变速度的 ＿＿＿＿， 洛伦兹力 对电荷＿＿＿＿＿＿； (2)洛伦兹力对电荷只起＿＿＿＿＿＿ 的作用，故只在洛伦兹力 的作用下，电荷将作＿＿＿＿＿＿＿＿运动。 三、洛伦兹力的大小 1．理论推导：设导线内单位体积内的电荷数为n，每个电荷的电量为q， 电荷定向运动的速度为v，磁感应强度为B，导线的长度L，导线的横截面积S (1)通过导线的电流＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿ (2)这段电流的安培力＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿ (3)这段导体的总电荷数＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿ (4)单个电荷受到的洛伦兹力＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿ 2．计算公式： (1)当v⊥B时，则f=＿＿＿＿＿＿； (2)当v∥B或v=0时，则f=＿＿＿； (3)当v与B的夹角为任意角度θ时，则f=＿＿＿＿＿＿＿＿。 四、显像管的工作原理 1．结构： (1)＿＿＿＿＿＿＿＿---产生高能电子束； (2)＿＿＿＿＿＿＿＿---提供磁场，使电子束发生偏转； (3)＿＿＿＿＿＿＿＿---使电子束发光，屏幕上有红、绿、蓝三种颜色的荧光物质。 2．原理：电子枪发射电子，经过＿＿＿＿＿＿线圈时，受到＿＿＿＿＿＿力发生偏转，撞击荧光屏发光成像。 练习 1．(多选)运动电荷进入磁场后(无其他场)，可能做( 　 ) A．匀速圆周运动 B．匀速直线运动 C．匀加速直线运动 D．平抛运动 2．如图所示，在竖直绝缘的水平台上，一个带正电的小球以水平速度v0抛出，落在地面上的A点，若加一垂直纸面向里的匀强磁场，小球仍能落到地面上，则小球的落点(　　) A．仍在A点 B．在A点左侧 C．在A点右侧 D．无法确定 3. 对下列各图中带电粒子所受洛伦兹力的方向或带电粒子的带电性判断错误的是( ) ( D ． 洛伦兹力方向垂直纸面向外 ) ( C ． 粒子带负电 ) ( B ． 洛伦兹力方向垂直纸面向里 ) ( A ．洛伦兹力方向竖直向上 ) 4．如图所示，一带负电荷的滑块从粗糙的绝缘斜面的顶端，由静止状态开始滑至底端时速度为v。若加一个垂直纸面向外的匀强磁场， 则它滑至底端时的速率与v相比(　　) A．不变　 B．变大 C．变小 D．不能确定 5．沿水平方向放置的平行金属板的间距为d，两板之间是磁感应强度为B的匀强磁场，如图所示，一束在高温下电离的气体(等离子体)，以v射入磁场区，在两板上会聚集电荷出现电势差，求： (1)M、N两板各聚集何种电荷？ (2)M、N两板间电势差可达多大？ 学科网（北京）股份有限公司 $