第二章 四磁場對運(yùn)動(dòng)電荷的作用

第二章四磁場對運(yùn)動(dòng)電荷的作用第1頁，課件共19頁，創(chuàng)作于2023年2月

3．洛倫茲力的方向總是與電荷運(yùn)動(dòng)的方向垂直，故洛倫茲力對運(yùn)動(dòng)電荷永不做功，或者說，洛倫茲力只改變運(yùn)動(dòng)電荷速度的________，不改變速度的________．方向大小4．有關(guān)洛倫茲力和安培力的描述，正確的是()A．通電直導(dǎo)線在勻強(qiáng)磁場中一定受到安培力的作用B

B．安培力是大量運(yùn)動(dòng)電荷所受洛倫茲力的宏觀表現(xiàn) C．帶電粒子在勻強(qiáng)磁場中運(yùn)動(dòng)受到的洛倫茲力做正功 D．通電直導(dǎo)線在磁場中受到的安培力方向與磁場方向平行第2頁，課件共19頁，創(chuàng)作于2023年2月知識點(diǎn)1洛倫茲力

1．運(yùn)動(dòng)電荷在磁場中所受到的力叫做________力．2．當(dāng)帶電粒子的運(yùn)動(dòng)方向與磁場方向垂直時(shí)，洛倫茲力________，其大小為f＝________.最大qvB洛倫茲第3頁，課件共19頁，創(chuàng)作于2023年2月3．當(dāng)帶電粒子的運(yùn)動(dòng)方向與磁場方向平行時(shí)，洛倫茲力________，其大小為f＝________.最小0

4．左手定則：伸開左手，使大拇指跟其余四個(gè)手指垂直，并且都跟手掌在一個(gè)平面內(nèi)，把手放入磁場中，讓磁場垂直穿過掌心，四個(gè)手指所指的方向與________的運(yùn)動(dòng)方向相同，大拇指所指的方向就是運(yùn)動(dòng)電荷在磁場中所受______________的方向．正電荷洛倫茲力第4頁，課件共19頁，創(chuàng)作于2023年2月

1．當(dāng)帶電粒子的運(yùn)動(dòng)方向與磁場方向平行時(shí)，洛倫茲力最小；當(dāng)帶電粒子的運(yùn)動(dòng)方向與磁場方向的夾角0°≤θ≤90°時(shí)，洛倫茲力在最大值f＝qvB與最小值f＝0之間．

2．洛倫茲力的方向總是與電荷運(yùn)動(dòng)的方向垂直，故洛倫茲力對運(yùn)動(dòng)電荷永不做功，或者說，洛倫茲力只改變運(yùn)動(dòng)電荷速度的方向，不改變速度的大?。?頁，課件共19頁，創(chuàng)作于2023年2月【例1】(多選)關(guān)于安培力與洛倫茲力的異同，下列說法正確的是()

A．兩種力本質(zhì)上都是磁場對運(yùn)動(dòng)電荷的作用

B．洛倫茲力的方向與帶電粒子的運(yùn)動(dòng)有關(guān)，安培力的方向與自由電荷定向移動(dòng)的方向無關(guān)

C．兩種力的方向均可用左手定則判斷

D．安培力和洛倫茲力都不會做功第6頁，課件共19頁，創(chuàng)作于2023年2月

解析：在通電導(dǎo)線上的安培力是磁場作用在形成電流的所有運(yùn)動(dòng)電荷上的洛倫茲力的宏觀體現(xiàn)，所以安培力與洛倫茲力本質(zhì)上都是磁場對運(yùn)動(dòng)電荷的作用，因此A選項(xiàng)正確．洛倫茲力的方向與帶電粒子的運(yùn)動(dòng)有關(guān)，安培力的方向與自由電荷定向移動(dòng)的方向也有關(guān)，左手定則中四指的方向?yàn)殡娏鞯姆较?，即自由正電荷定向移?dòng)的方向，因此B選項(xiàng)錯(cuò)誤．兩種力的方向均可用左手定則判斷，所以C選項(xiàng)正確．洛倫茲力不會做功，但是安培力可以對通電導(dǎo)線做功，因此D選項(xiàng)錯(cuò)誤．答案：AC第7頁，課件共19頁，創(chuàng)作于2023年2月【觸類旁通】)1．關(guān)于洛倫茲力的特點(diǎn)，下列說法錯(cuò)誤的是(A．洛倫茲力既垂直磁場方向又垂直電荷運(yùn)動(dòng)方向D

B．洛倫茲力是運(yùn)動(dòng)電荷在磁場中受到的力，靜止的電荷不會受到洛倫茲力 C．當(dāng)電荷運(yùn)動(dòng)方向和磁場方向相同或相反的時(shí)候，電荷不受洛倫茲力 D．只要電荷放在磁場中，就一定受到洛倫茲力

解析：靜止的電荷放在磁場中，不受洛倫茲力作用，故D錯(cuò)誤．第8頁，課件共19頁，創(chuàng)作于2023年2月知識點(diǎn)2帶電粒子在磁場中的偏轉(zhuǎn)

1．電子束在磁場中運(yùn)動(dòng)時(shí)，若運(yùn)動(dòng)方向與磁場方向不平行，則磁場對電子束的洛倫茲力將改變電子束的運(yùn)動(dòng)________(填“快慢”或“方向”)．方向2．當(dāng)電子束垂直進(jìn)入勻強(qiáng)磁場時(shí)，電子束會在勻強(qiáng)磁場中做____________運(yùn)動(dòng)．勻速圓周3．電視機(jī)的顯像管是利用了________________的原理．電子束磁偏轉(zhuǎn)第9頁，課件共19頁，創(chuàng)作于2023年2月1．因?yàn)槁鍌惼澚κ冀K垂直于運(yùn)動(dòng)電荷的運(yùn)動(dòng)方向，所以其只改變運(yùn)動(dòng)電荷的方向，速度的大小不會改變．

2．電視機(jī)的顯像管中，電子束會受到水平偏轉(zhuǎn)磁場和豎直偏轉(zhuǎn)磁場發(fā)生偏轉(zhuǎn)，因?yàn)榇艌鲈诓粩嘧兓?，因此電子束打在熒光屏上的光電也不斷變化，這種技術(shù)叫做掃描．第10頁，課件共19頁，創(chuàng)作于2023年2月

【例2】如圖

2－4－1所示是用陰極射線管演示電子在磁場中受洛倫茲力的實(shí)驗(yàn)裝置，圖上管中虛線是電子的運(yùn)動(dòng)軌跡，那么下列相關(guān)說法中正確的有()圖2－4－1A．陰極射線管的A端應(yīng)接正極B．C端是蹄形磁鐵的N極C．無法確定磁極C的極性D．洛倫茲力對電子做正功第11頁，課件共19頁，創(chuàng)作于2023年2月

解析：陰極射線管的A端發(fā)射電子，應(yīng)接負(fù)極，所以A選項(xiàng)錯(cuò)誤．根據(jù)左手定則，四指指向B端，與電子運(yùn)動(dòng)方向相反，大拇指指向下方，與洛倫茲力方向相同，因此手心正對磁極C，磁感線穿過手心，則必須從磁極C出發(fā)，因此磁極C為蹄形磁鐵的N極，B選項(xiàng)正確，C選項(xiàng)錯(cuò)誤．洛倫茲力對電子是不做功的，因此D選項(xiàng)錯(cuò)誤．答案：B第12頁，課件共19頁，創(chuàng)作于2023年2月A．豎直向上偏轉(zhuǎn)B．豎直向下偏轉(zhuǎn)C．垂直紙面向里偏轉(zhuǎn)D．垂直紙面向外偏轉(zhuǎn)解析：由左手定則可判斷電子束受力方向向下．【觸類旁通】

2．如圖2－4－2為陰極射線管的結(jié)構(gòu)示意圖，陰極射線發(fā)出的電子束在陰極和陽極間強(qiáng)電場的作用下沿直線運(yùn)動(dòng)，如果在射線管所在區(qū)域內(nèi)加上垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場，則電子束的偏轉(zhuǎn)方向?yàn)?)B圖2－4－2第13頁，課件共19頁，創(chuàng)作于2023年2月知識點(diǎn)3電荷在電場與磁場中的區(qū)別

1．電荷在電場中一定會受到電場力的作用，而電荷在磁場中卻不一定會受到磁場力的作用．只有電荷相對于磁場運(yùn)動(dòng)，且運(yùn)動(dòng)方向不與磁場平行時(shí)才受磁場力的作用．

2．電荷受電場力的方向，總是沿著電場線的切線方向(與電場方向相同或相反)，而電荷受磁場力的方向總是與磁場方向垂直，還垂直于電荷運(yùn)動(dòng)的方向．第14頁，課件共19頁，創(chuàng)作于2023年2月

3．在勻強(qiáng)電場中，電荷受到的力是一個(gè)恒力；而在勻強(qiáng)磁場中，即使電荷受到磁場力的作用，這個(gè)力也是變力．

4．電荷在電場中運(yùn)動(dòng)，電場力要對電荷做功(電荷在等勢面上運(yùn)動(dòng)除外)；而電荷在磁場中運(yùn)動(dòng)時(shí)，磁場對運(yùn)動(dòng)電荷的洛倫茲力對電荷永不做功．第15頁，課件共19頁，創(chuàng)作于2023年2月【例3】(多選)下列關(guān)于電荷在電場和磁場中運(yùn)動(dòng)(忽略重力作用)的說法中，正確的是()A．運(yùn)動(dòng)電荷在電場中一定受電場力的作用B．運(yùn)動(dòng)電荷在磁場中一定受電場力的作用C．電荷在電場中運(yùn)動(dòng)時(shí)，其動(dòng)能一定不變D．電荷在磁場中運(yùn)動(dòng)時(shí)，其動(dòng)能一定不變第16頁，課件共19頁，創(chuàng)作于2023年2月

解析：電荷在電場中一定會受到電場力的作用，而電荷在磁場中卻不一定會受到磁場力的作用．只有電荷相對于磁場運(yùn)動(dòng)，且運(yùn)動(dòng)方向不與磁場平行時(shí)才受磁場力的作用；故A選項(xiàng)正確，B選項(xiàng)錯(cuò)誤；電場力要對電荷做功，(電荷在等勢面上運(yùn)動(dòng)時(shí)，電場力也不對電荷做功)；而電荷在磁場中運(yùn)動(dòng)時(shí)，磁場對運(yùn)動(dòng)電荷的洛倫茲力對電荷永不做功，不改變其動(dòng)能．故D選項(xiàng)正確，C選項(xiàng)錯(cuò)誤．答案：AD第17頁，課件共19頁，創(chuàng)作于2023年2月【觸類旁通】

3．下列關(guān)于電荷在電場和磁場中運(yùn)動(dòng)(忽略重力作用)的說法中，正確的是()A．電荷在勻強(qiáng)電場中一定做勻變速運(yùn)動(dòng)B．電荷在勻強(qiáng)磁場中一定做勻變速運(yùn)動(dòng)C．電荷在勻強(qiáng)電場中一定做直線運(yùn)動(dòng)D．電荷在勻強(qiáng)磁場中不可能做直線運(yùn)動(dòng)第18頁，課件共19頁，創(chuàng)作于2023年2月

解析：電荷在勻強(qiáng)電場中受到電場力恒定，所以一定做勻變速運(yùn)動(dòng)，A選項(xiàng)正確；電荷在勻強(qiáng)磁場中可能受時(shí)刻變化的洛倫茲力的作