1.2 磁场对运动电荷的作用力1 导学案-2024-2025学年高二下学期物理人教版选择性必修第二册

1.2  磁场对运动电荷的作用力1

一、洛伦兹力的方向

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

二、洛伦兹力的大小

如图所示，设静止导线中定向运动的带电粒子的速度都是v，单

位体积内的粒子数为n，单个粒子的电荷量记为q，横截面积为S。思考以下问题尝试推导洛伦兹力的表达式。

（1）从安培力的表达式出发推导洛伦兹力的表达式，需建立描述通电导线的物理量和描述带电粒子的物理量之间的联系，试推导电流I与q的关系和导线长度L与v的关系

 

 

 

（2）安培力是洛伦兹力的宏观表现，结合上面的推导得出洛伦兹力的表达式

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

三、电子束的磁偏转

1. 显像管电视机应用了                           的原理。
2. 显像管的构造如图所示，没有磁场时电子束打在荧光屏正中的O点。为使电子束偏转，由安装在管颈的偏转线圈产生偏转磁场。
3. 思考：要使电子束分别打在荧光屏上的A点和B点，磁场应该沿什么方向？
4. 在偏转区的水平方向和竖直方向都有偏转磁场，其方向和强弱都在不断变化，因此电子束打在荧光屏上的光点不断移动，这在显示技术中叫作扫描。

例1：在如图所示的情形中，匀强磁场的磁感应强度均为 B，带电粒子的速率均为 v，带电荷量均为 q。试求出图中带电粒子所受洛伦兹力的大小并指出洛伦兹力的方向

 

 

例2：两个带电粒子以相同的速度垂直磁感线方向进入同一匀强磁场，两粒子质量之比为1∶4，电荷量之比为1∶2，则两带电粒子所受洛伦兹力之比为（    ）

A．2∶1              B．1∶1              C．1∶2             D．1∶4

例3：如图所示是一个电视机显像管的原理示意图，要使电子束在竖直方向偏离中心O，打在荧光屏上的A点，那么偏转磁场的方向是（　　）

A．沿着纸面向上 B．沿着纸面向下

C．垂直纸面向外 D．垂直纸面向里

课后练习

1. 如图所示，下列图中分别标出了磁场B的方向、带电粒子的电性及速度v方向、电荷所受洛仑兹力F的方向，其中正确的是（　　）

1. B． C． D．