洛倫茲力初探

1、第六節(jié)洛倫茲力初探學 習 目 標知 識 脈 絡1.了解什么是洛倫茲力2知道洛倫茲力的應用(重點)3會判斷洛倫茲力的方向(重點、難點)磁 場 對 運 動 電 荷 的 作 用1洛倫茲力的定義：磁場對運動電荷的作用力2洛倫茲力的方向：洛倫茲力的方向與磁場方向垂直，與運動電荷的運動方向垂直電視機的顯像管正是利用洛倫茲力來工作的1洛倫茲力的方向與磁場方向平行()2洛倫茲力將使粒子的速度變大()3靜止的帶電粒子在磁場中也要受到洛倫茲力的作用()應用左手定則如何判定負電荷所受洛倫茲力方向【提示】應用左手定則判定負電荷所受洛倫茲力方向時，四指應指向負電荷運動的反方向，大拇指指向為洛倫茲力方向1洛倫茲力方向與安

2、培力方向的確定是一樣的，都是由左手定則判定判斷洛倫茲力的方向時一定要注意F垂直于v與B所決定的平面2當運動電荷的速度v的方向與磁感應強度的方向平行時，運動電荷不受洛倫茲力作用，仍以初速度v做勻速直線運動而磁場中靜止的電荷也不受洛倫茲力的作用導體平行磁場方向放置時，定向運動的電荷不受洛倫茲力，所以導體也不受安培力3洛倫茲力對運動電荷永不做功，而安培力對運動導體卻可以做功由于洛倫茲力F始終垂直于電荷速度v的方向，不論電荷做什么性質的運動，也不論電荷是什么樣的運動軌跡，F(xiàn)只改變v的方向，并不改變v的大小，所以洛倫茲力對運動電荷不做功1關于運動電荷和磁場的說法中，正確的是()A運動電荷在某點不受洛倫茲

3、力作用，這點的磁感應強度必為零B電荷的運動方向、磁感應強度方向和電荷所受洛倫茲力的方向一定互相垂直C電子射線由于受到垂直于它的磁場作用而偏轉，這是因為洛倫茲力對電子做功的結果D電荷與磁場沒有相對運動，電荷就一定不受磁場的作用力【解析】運動電荷處于磁感應強度為零處，所受洛倫茲力為零，但當運動電荷的速度方向和磁場方向一致時(同向或反向)也不受洛倫茲力的作用；運動電荷受到的洛倫茲力垂直于磁場方向和電荷運動方向所決定的平面，即洛倫茲力既垂直磁場方向，也垂直于電荷的運動方向，但磁場方向和電荷運動方向不一定垂直；因為洛倫茲力一定垂直于電荷的運動方向，所以洛倫茲力永遠不做功；運動電荷受洛倫茲力的作用，這里的

4、運動應是與磁場的相對運動【答案】D2下列表示磁場B、電荷運動方向v和磁場對電荷的作用力F的相互關系圖中正確的是() 【導學號：75392039】【解析】首先弄清各圖中三個方向的方位，圖A、B中磁場方向垂直紙面向外，圖C中電荷運動方向垂直紙面向里圖D中洛倫茲力方向垂直紙面向外然后依據(jù)左手定則判斷，選項D正確【答案】D3帶正電荷q的粒子(不計重力)進入勻強磁場中，能在磁場中受力發(fā)生垂直紙面向里偏轉的是()【解析】選項A、B中電荷運動方向與磁場方平行不受洛倫茲力由左手定則知，C項中電荷受洛倫茲力垂直紙面向外，D項電荷受洛倫茲力垂直紙面向里【答案】D磁 偏 轉 與 顯 像 管1磁偏轉：借助垂直于電子束

5、運動方向的磁場使電子束改變方向或者發(fā)生偏轉的方法稱為磁偏轉2顯像管的結構：主要由電子槍、線圈、熒光屏和玻璃屏幕四部分組成1在顯像管中，電子受洛倫磁力的作用，徑跡發(fā)生偏轉()2回旋加速器的加速電壓越大，帶電粒子獲得的最大動能越大()3電子撞擊熒光屏時熒光屏會發(fā)光()磁場對電流有力的作用，電流是由電荷的定向移動形成的那么，這個力是否是作用在運動電荷上的呢？【提示】這個力作用在運動電荷上，磁場對電流的作用力是磁場對運動電荷作用力的宏觀表現(xiàn)1電視機顯像管原理顯像管由電子槍(應用熱電子發(fā)射和電場加速的原理，發(fā)出高速電子束)、線圈(利用電流的磁效應產生磁場)、熒光屏(熒光物質在高速電子的轟擊下發(fā)光)和玻璃

6、屏幕(保護作用)四部分組成(如圖161)圖161電子槍產生的高能電子束，穿過磁偏轉線圈產生的磁場時，受洛倫茲力的作用，運動徑跡發(fā)生偏轉，打在熒光物質上，產生亮點通過受視頻信號控制的偏轉線圈中的電流的變化改變磁場，屏上的亮點的位置隨之改變彩色顯像管中三支電子槍同時工作或一支電子槍同時發(fā)出三束電子2回旋加速器美國物理學家勞倫斯于1932年發(fā)明其結構如圖162所示，核心部件為兩個D形盒(加勻強磁場)和其間的夾縫(加交變電場)圖162(1)磁場的作用：帶電粒子以某一速度從D形盒中心附近垂直磁場方向進入勻強磁場后，在洛倫茲力的作用下做勻速圓周運動，帶電粒子每次進入D形盒都運動相同的時間(半個周期)后沿平

7、行電場方向進入夾縫的電場帶電粒子被加速后在勻強磁場中做勻速圓周運動的半徑增大，但周期卻不變(如圖163)圖163(2)電場的作用：回旋加速器的兩個D形盒之間的夾縫區(qū)域存在周期性變化的并垂直于兩個D形盒正對截面的勻強電場，帶電粒子經(jīng)過該區(qū)域時被加速(3)交變電壓的作用：為保證帶電粒子每次經(jīng)過夾縫時都被加速，使之能量不斷提高，需在夾縫兩側加上跟帶電粒子在D形盒中運動周期相同的交變電壓4如圖164為陰極射線管的結構示意圖，陰極射線發(fā)出的電子束在陰極和陽極間強電場的作用下沿直線運動，如果在射線管所在區(qū)域內加上垂直紙面向里的勻強磁場，則電子束的偏轉方向為() 【導學號：75392040】圖164A向上偏

8、轉B向下偏轉C向紙內偏轉 D向紙外偏轉【解析】帶電粒子所受洛倫茲力的方向可用左手定則判定在用左手定則判定洛倫茲力方向時，四指應指向電子運動的反方向，磁場垂直穿過手心，則大拇指所指的方向即為洛倫茲力的方向【答案】B5顯像管是電視機中的一個重要元件，如圖165為電視機顯像管的偏轉線圈示意圖，圓心墨點表示電子槍射出的電子，它的方向由紙內指向紙外，當偏轉線圈通以圖示方向的電流時，電子束應()圖165A向左偏轉 B向上偏轉C不偏轉 D向下偏轉【解析】由安培定則判斷電子所在處的磁場方向水平向左，再由左手定則判斷運動的電子受洛倫茲力方向向上選項B正確【答案】B6帶電粒子M和N，先后以不同的速度沿PO方向射入圓形勻強磁場區(qū)域，運動軌跡如圖166所示，不計重力，下列分析正確的是()【導學號：75392041】圖166AM帶正電，N帶負電 BM和N都帶正電CM