1.2 磁场对运动电荷的作用力 课件 -2025-2026学年高二下学期物理人教版选择性必修第二册

该高中物理课件聚焦洛伦兹力的定义、大小、方向及应用，从安培力、电流微观表达式等前序知识切入，通过“磁场对运动电荷是否受力”的探究，搭建宏观安培力与微观洛伦兹力的联系，形成递进式学习支架。 其亮点在于以科学探究和科学推理构建知识体系，如通过电流微观表达式推导洛伦兹力大小，分解速度分析非垂直情况，培养科学思维；结合极光现象、显像管磁偏转等实例，渗透物理观念与社会责任。多样化例题练习深化理解，助力学生构建知识网络，教师教学更具逻辑性与实践性。

第一章 安培力与洛伦兹力 第二节 磁场对运动电荷的作用力 高中物理 选必2 26 十一月 2025 磁场对运动电荷作用 洛伦兹力大小方向 洛伦兹力应用 安培力？ 磁场对通电导线的作用力 左手定则？ 伸开左手，使拇指与四指在同一平面内并跟四指垂直，让磁感线垂直穿入手心，四指指向电流的向，这时拇指所指的就是通电导体所受安培力的向； 电流定义？ 电荷的定向移动形成电流； 电流微观表达式？ I=nqsv 第二节 磁场对运动电荷的作用力 一、洛伦兹力 探究1：猜想运动电荷在磁场中是否受力？ 因为安培力是磁场对电流的作用力，电流是电荷的定向移动形成的， 所以磁场对运动电荷有力的作用； 结论： 磁场对运动电荷有力的作用； 1-2-0磁场对运动电荷的作用 v F 洛伦兹力： 磁场对运动电荷的作用力叫做洛伦兹力； 方向： 洛伦兹力方向判断→左手定则； 指点迷津： 判断洛伦兹力方向： ①首先判断正、负运动电荷形成电流的方向； ②然后使用左手定则判断洛伦兹力方向； 例1： 判断各图中带电粒子受洛伦兹力的方向，或带电粒子的电性、或带点粒子的运动方向； F F 垂直纸面向里 垂直纸面向外 探究2：运动电荷在磁场中受洛伦兹力大小？ 有一段直导线长为L，横截面积为S，单位体积内的自由电荷数为n，每个自由电荷的电荷量为q，自由电荷定向移动的速率为v。这段通电导线垂直磁场方向放入磁感应强度为B的匀强磁场中，求； 1）电流强度I； 2）通电导线所受的安培力； 3）这段导线内的自由电荷数； 4）每个电荷所受的洛伦兹力； 析： 探究3：运动电荷速度方向跟磁场方向不垂直时，洛伦兹力大小、方向？ 以速度v匀速运动电荷在磁感应强度为B匀强磁场中匀速运动。电荷运动方向和磁场方向夹角为θ，求：电荷在磁场中洛伦兹力大小、方向； 析： 平行B方向、垂直B方向分解速度； 平行B分量，不受洛伦兹力， 垂直B分量，受洛伦兹力； B v )θ v2 v1 方向： 垂直板面向外； 洛伦兹力： 磁场对运动电荷的作用力叫做洛伦兹力； 大小： F洛=qvBsinθ 方向： 洛伦兹力方向判断→左手定则； 洛伦兹力跟速度方向、磁场方向垂直； 功、能特点： 因为f洛⊥V，所以洛伦兹力不做功；只改变速度方向，不改变速度大小； 例2： 带电量为＋q的粒子，在匀强磁场中运动，下面说法正确的是（ ） A、只要速度大小相同，所受的洛伦兹力就相同 B、如果把＋q改为－q，且速度反向大小不变，则所受的洛伦兹力大小、 方向均不变 C、只要带电粒子在磁场中运动，就一定受洛伦兹力作用 D、带电粒子受洛伦兹力小，则该磁场的磁感应强度小 B 例3：（多选）在如图所示的各图中，匀强磁场的磁感应强度大小均为B，带电粒子的速率均为v，带电荷量均为q，则下列各图中带电粒子所受洛伦兹力的大小、方向正确的是（ ） A、F甲=qvBsin60°，在纸面内垂直v指向左上方 B、F乙=qvBsin35°，垂直纸面向里 C、F丙=0 D、F丁=qvB，垂直纸面向外 BCD 第二节 磁场对运动电荷的作用力 生活中的洛伦兹力 极光现象： 星球高磁纬地区上空 出现的绚丽的光现象； 地球极光产生原因： 来自太阳辐射的高能带电粒子流（太阳风），使高层大气分子或原子激发或电离，在地磁场作用下偏转而产生； 极光不只在地球上出现，太阳系内其他一些具有磁场的行星上也有极光； 极光产生的三个条件： 大气、高能带电粒子、磁场； 显像管磁偏转： 偏转线圈： 竖直磁场，控制电子束水平偏转 水平磁场，控制电子束竖直偏转 V 洛伦兹力：磁场对运动电荷的作用力； 方向：左手定则 大小：F洛=qvBsinθ 特点：洛伦兹力对电荷不做功，只改变速度的方向，不改变速度的大小； 微观 原因 宏观 表现 安培力F=BLV 磁场对电流的作用 洛伦兹力F=qVB 磁场对运动电荷的作用 因果 关系 电荷定向移动 第二节 磁场对运动电荷的作用力 课时练习 练1：（多选）下列说法中正确的是（ ） A、运动电荷不受洛伦兹力的地方一定没有磁场 B、运动电荷受到的洛伦兹力方向既与其运动方向垂直， 又与磁感线方向垂直 C、带电荷量为q的电荷，在磁场中运动速度大小不变， 则所受洛伦兹力大小一定不变 D、洛伦兹力对运动电荷不做功 BD 练2：在阴极射线管中电子流方向由左向右，其上方放置一根通有如图所示电流的直导线，导线与阴极射线管平行，则电子将（ ） A、向上偏转 B、向下偏转 C、向纸里偏转 D、向纸外偏转 B 练3：关于静电力、安培力与洛伦兹力，下列说法正确的是（ ） A、电荷放入静电场中一定会受静电力，静电力的方向与 该处电场强度的方向相同 B、通电导线放入磁场中一定受安培力，安培力的方向与 该处磁场方向垂直 C、电荷放入磁场中就会受到洛伦兹力，洛伦兹力的方向 与该处磁场方向垂直 D、当电荷的速度方向与磁场方向垂直时受到的洛伦兹力 最大，方向与磁场方向垂直 D 练4：如图所示，匀强磁场的磁感应强度为B，方向垂直于纸面向外，质量为m、电荷量为q的小球在倾角为α的光滑斜面上由静止开始下滑。带电小球下滑后某个时刻对斜面的压力恰好为零； 1）小球的带电性质如何？ 2）此时小球下滑的速度和位移分别为多大？ 解： 1）根据左手定则，小球带正电； 2）设对斜面压力N=0时，小球速度v、位移x； G N V f洛 地磁爆引发极光： 太阳风： 磁力线（磁尾）： 漏斗区： 沉降粒子： 极光： 结束页 B1 谢谢观赏！ Lavf58.29.100 $实验目的，观察磁场对运动电荷的作用力。实验器材有阴极射线管。高压起电机给阴极射线管加上高压阴极射线管，从电子枪射出高速电子流，电子流的方向是从左向右。用U型磁铁加一个垂直纸面向内的磁场，电子流向下偏转，说明运动的电子受到一个向下的磁场力作用。如果加一个垂直纸面向外的磁场电子流向上偏转，说明运动的电子受到一个向上的磁场力。如果用条形磁铁加一个垂直纸面的磁场，电子束向下偏转。请同学们思考，靠近阴极射线管的一端是磁铁的S级还是A级？你猜对了吗？