1.2 磁场对运动电荷的作用力 导学案2-2023-2024学年高二下学期物理人教版（2019）选择性必修第二册

题目 1.2 磁场对运动电荷的作用力 课型 新授课 日期 学习目标 1.知道什么是洛伦兹力，会用左手定则判断洛伦兹力的方向。 2．掌握洛伦兹力公式的推导过程，会计算洛伦兹力的大小。 3．知道电视显像的基本构造及工作的基本原理。 基础知识 一、洛伦兹力的方向 1．洛伦兹力：磁场对 的作用力叫洛伦兹力。 2．洛伦兹力的方向 左手定则 3．洛伦兹力的方向特点 F⊥B，F⊥v，即F垂直于B和v决定的平面。 二、洛伦兹力的大小 1．v∥B(θ＝0°或180°)时，洛伦兹力F＝　 　。 2．v⊥B(θ＝90°)时，洛伦兹力F＝ 。 3．v与B成θ(θ≠0°且θ≠180°)角时，洛伦兹力F＝ 。 4．洛伦兹力始终垂直于速度，对运动电荷永远 。 三、洛伦兹力与安培力的关系 四、洛伦兹力与电场力的对比 1．力的性质 (1)电荷只要在电场中就会受到电场力，其大小等于 ，和电荷是否运动无关； (2)磁场对静止的电荷没有作用力，只有对运动方向与磁感应强度方向成一定角度的电荷才有作用力。 2．能的性质 (1)电荷在电场力作用下移动时，必然伴随着电场力做功，涉及电势能与其他形式的能的转化； (2)电荷在洛伦兹力作用下移动时，洛伦兹力对电荷不做功。 五、电子束的磁偏转——显像管 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 。 (2)电子束在磁场中 。 (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 ，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 产生的。 作业A 一、单项选择题 1．如图所示，a、b、c、d为四根与纸面垂直的长直导线，它们位于同一圆的两条相互垂直的直径的四个端点上，导线中通有大小相同的电流，方向如图。一带负电的粒子从圆心O沿垂直于纸面向里的方向运动，它所受洛伦兹力的方向是( ) A．从O指向a B．从O指向b C．从O指向c D．从O指向d 2．我国在四川省稻城县海子山动工建设的“高海拔宇宙线观测站(LHAASO)”是世界上海拔最高、规模最大、灵敏度最高的宇宙射线探测装置(如图所示)。假设来自宇宙的质子流沿着与地球表面垂直的方向射向这个观测站，由于地磁场的作用(忽略其他阻力的影响)，粒子到达观测站时将( ) A．竖直向下沿直线射向观测站 B．与竖直方向稍偏东一些射向观测站 C．与竖直方向稍偏西一些射向观测站 D．与竖直方向稍偏北一些射向观测站 3．如图所示为显像管的纵剖面示意图，偏转线圈中没有通入电流时，电子束打在荧光屏正中的O点，通过改变线圈中电流，可使得电子打到荧光屏上各点，则( ) A．电子在偏转线圈中被加速 B．电子的偏转是因为电场力的作用 C．若电子束打到A点，线圈区域中有平行纸面向右的磁场 D．若电子束打到A点，线圈区域中有垂直纸面向外的磁场 4. 如图，距离为d的两平行金属板P、Q之间有一匀强磁场，磁感应强度大小为B1，一束速度大小为v的等离子体垂直于磁场喷入板间。相距为L的两光滑平行金属导轨固定在与导轨平面垂直的匀强磁场中，磁感应强度大小为B2，导轨平面与水平面夹角为θ，两导轨分别与P、Q相连。质量为m、电阻为R的金属棒ab垂直导轨放置，恰好静止。重力加速度为g，不计导轨电阻、板间电阻和等离子体中的粒子重力。下列说法正确的是( ) A．导轨处磁场的方向垂直导轨平面向上，v＝ B．导轨处磁场的方向垂直导轨平面向下，v＝ C．导轨处磁场的方向垂直导轨平面向上，v＝ D．导轨处磁场的方向垂直导轨平面向下，v＝ 5．用绝缘细线悬挂一个质量为m、带电荷量为＋q的小球，让它处于如图所示的磁感应强度大小为B的匀强磁场中。由于磁场的运动，小球静止在如图位置，这时悬线与竖直方向夹角为α，并被拉紧，则磁场的运动速度可能是( ) A． v＝，水平向右 B．v＝，水平向左 C．v＝，竖直向上 D．v＝，竖直向下 二、多项选择题 6． 磁流体发电是一项新兴技术，如图所示是磁流体发电机的示意图。平行金属板P、Q之间有一个很强的匀强磁场，磁感应强度大小为B。将一束等离子体(即高温下电离的气体，含有大量正、负带电粒子)垂直于B的方向喷入磁场，每个离子的速度都为v，电荷量大小都为q，P、Q两板间距为d，稳定时下列说法中正确的是( ) A．图中P板是电源的正极 B．图中Q板