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

物理选择性必修二 1.2磁场对运动电荷作用力 一.磁场对运动电荷的作用力 洛伦兹力 1.洛伦兹力：磁场对运动电荷的作用力 2.判断洛伦兹力方向：左手定则 3.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 动方向（负电荷运动的反方向）这时拇指所指方向为运动电荷在磁场 所受洛伦兹力的方向 4.大小： 推导 I v 安培力是 洛伦兹力 的宏观表现 F安 例： F洛 F洛 不受洛伦兹力 F洛 注：判断洛伦兹力方向一样要看清是正电荷还是负电荷且速度方向是 怎样的，再看磁场与速度方向是否平行 V⊥B V∥B V与Ｂ有夹角θ Ｆ＝０ 注意： 1.q取绝对值 2.V、B不一定垂直 3.F一定与B、V垂直 4.F洛永远不做功 洛伦兹力只改变物体的运动 状态不改变速度大小，且一般 提供向心力 洛伦兹力特点： 1.利用左手定则判断方向 2.当电荷运动方向发生改变时，洛伦兹力的方向随之改变 3.运动的电荷在磁场中不一定受洛伦兹力 4.洛伦兹力一定不做功 二.电子束的磁偏转——显像管 1.显像管是一种电子（阴极）射线管 是电视接收器，通过偏转像圈产生的 磁场使电子发生偏转打在荧光屏上发生 荧光效应使画面呈现 应用： 1.速度选择器 有粒子从P点射入复合场中，分别为 竖直向下的电场和垂直纸面向里的磁场 Ｂ⊥Ｅ 与q大小、电性无关 与V大小方向有关 通过速度选择器可以选出所需要的粒子 当电场力与洛伦兹力相等时粒子做匀速直线运动 当洛伦兹力与电场力不相等的解决方法：配速法 当粒子射入磁场中时若速度大于洛伦兹力 和电场力相等的速度，此时洛伦兹力大于 电场力，此时粒子的轨迹会先向上偏转， 之后粒子还会向下偏转 解决 方法 当粒子射入磁场我们可以假设粒子速度为V，将此速度分解为两个 同方向的分速度V1与V2，我们假设V1为洛伦兹力和电场力相等的 速度则电场力与V1大小的洛伦兹力等大反向，之后在分析磁场对V2 所产生的洛伦兹力对运动的影响，结果发现粒子边圆周边直线 2.磁流体发电机 通过电荷不断以V的速度射入 磁场使带正负电荷的粒子分别 移至两极板，使两极板带上不 同的电，当电量一定时，两极 板充当电源供电 与速度选择器不同的是，速度选择器最开始有电场而磁流体发电机是 通过电荷的偏转打向两极板使两极板带电后产生电场，但处理思路与 速度选择器处理思路一致 洛伦兹力与电场力的比较 洛伦兹力 产生条件：V≠0且V不与B平行 大小： 方向：永远与速度和磁场垂直 做功情况：任何情况下都不做功 电场力 产生条件：电荷处于电场中 大小： 方向：正电荷受力方向与电场方向相同 负电荷受力方向与电场方向相反 做功情况：可能做正功，可能做负功，也可能不做功 例题： （多选）如图所示是电磁流量计的示意图。圆管由非磁性材料制成，空间有匀强磁场。当管中的导电液体流过磁场区域时，测出管壁上M、N两点间的电势差U，就可以知道管中液体的流量q(单位时间内流过管道横截面的液体的体积)。已知管的直径为d，磁感应强度为B，离子速度为v，假定管中各处液体的流速相同。下列说法正确的有( ) A.N点的电势低于M点的电势 B.M、N两点间的电势差U=Bdv C.液体的流量q=πvd² D.流量q与U的关系为  BD 2.(多选)如图所示是磁流体发电机的示意图，两平行金属板P、Q之间有一个很强的磁场.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)沿垂直于磁场的方向喷入磁场.把P、Q与电阻R相连接.下列说法正确的是( ) A.Q板的电势高于P板的电势 B.R中有由a向b方向的电流 C.若只改变磁场强弱，R中电流保持不变 D.若只增大粒子入射速度，R中电流增大 BD 2020年高考题 CT扫描是计算机X射线断层扫描技术的简称，CT扫描机可用于对多种病情的探测。图（a）是某种CT机主要部分的剖面图，其中X射线产生部分的示意图如图（b）所示。图（b）中M、N之间有一电子束的加速电场，虚线框内有匀强偏转磁场；经调节后电子束从静止开始沿带箭头的实线所示的方向前进，打到靶上，产生X射线（如图中带箭头的虚线所示）；将电子束打到靶上的点记为P点。则（ ） A．M处的电势高于N处的电势 B．增大M、N之间的加速电压可使P点左移 C．偏转磁场的方向垂直于纸面向外 D．增大偏转磁场磁感应强度的大小可使P点左移 D 总结： $$