【課件】磁場對運(yùn)動電荷的作用力+課件高二下學(xué)期物理人教版（2019）選擇性必修第二冊

1.2磁場對運(yùn)動電荷的作用力學(xué)習(xí)目標(biāo)1.通過實(shí)驗探究，感受磁場對運(yùn)動電荷有力的作用。

2.知道什么是洛倫茲力，會用左手定則判斷洛倫茲力的方向。

3.掌握洛倫茲力公式的推導(dǎo)過程，會用公式分析求解洛倫茲力。4.了解帶電粒子在勻強(qiáng)磁場中的運(yùn)動規(guī)律。5.掌握帶電粒子在勻強(qiáng)磁場中做勻速圓周運(yùn)動的半徑公式和周期公式及應(yīng)用。導(dǎo)入

太陽發(fā)射出的帶電粒子以300～1000km/s的速度掃過太陽系，形成“太陽風(fēng)”。這種巨大的輻射經(jīng)過地球時，為什么不能直射地球？內(nèi)容講解一、洛倫茲力的概念思考

觀察陰極射線在磁場中的偏轉(zhuǎn)，在沒有外磁場時，電子束______________；蹄形磁體靠近電子射線管，發(fā)現(xiàn)電子束運(yùn)動軌跡______________。運(yùn)動電荷在磁場中受到的力稱為洛倫茲力。呈一條直線發(fā)生彎曲一、洛倫茲力的概念1.定義：磁場對運(yùn)動電荷的作用力稱為洛倫茲力。2.公式：

3.單位：電荷量q——庫倫（C）

速度v——米每秒（m/s）

磁感應(yīng)強(qiáng)度B——特斯拉（T）

洛倫茲力f——牛頓(N)。二、洛倫茲力的大小4.運(yùn)動電荷的速度v的方向與磁感應(yīng)強(qiáng)度B的方向的夾角為θ洛倫茲力

f＝qvBsinθ特例：（1）θ=0°或θ=180°時，洛倫茲力為0，即：f=0。（2）θ=90°時，洛倫茲力最大，即：f=qvB。（3）當(dāng)v=0，即電荷在磁場中靜止時：F=0。二、洛倫茲力的大小1．推導(dǎo)過程：

三、洛倫茲力的方向注意：用左手定則判定負(fù)電荷在磁場中運(yùn)動所受的洛倫茲力時，應(yīng)注意將四指指向負(fù)電荷運(yùn)動的反方向。左手定則：

伸開左手，拇指與其余四指垂直，且都與手掌處于同一平面內(nèi)，讓磁感線垂直穿入手心，四指指向正電荷運(yùn)動的方向，那么拇指所指的方向就是正電荷所受洛倫茲力的方向。三、洛倫茲力的方向四、洛倫茲力與安培力3．洛倫茲力與安培力的關(guān)系：四、洛倫茲力與安培力（1）安培力實(shí)際上是洛倫茲力的宏觀表現(xiàn)

（2）洛倫茲力的方向隨電荷運(yùn)動方向的變化而變化。（3）無論磁感應(yīng)強(qiáng)度B的方向與電荷運(yùn)動的速度方向是否垂直，洛倫茲力的方向一定垂直于B和v所決定的平面。（4）洛倫茲力只改變電荷的運(yùn)動方向,不改變電荷速度的大小。（5）洛倫茲力永遠(yuǎn)不做功，但安培力可以做功。4．洛倫茲力的特點(diǎn)：五、帶電粒子在勻強(qiáng)磁場中的運(yùn)動特點(diǎn)電子槍加速電壓勵磁電流勵磁線圈SN五、帶電粒子在勻強(qiáng)磁場中的運(yùn)動特點(diǎn)（1）不加磁場現(xiàn)象：

電子束沿直線運(yùn)動。（2）施加垂直于紙面的磁場現(xiàn)象：

電子束做圓周運(yùn)動演示實(shí)驗：（3）不垂直射入磁場現(xiàn)象：

螺旋式運(yùn)動（4）速度不變，磁感應(yīng)強(qiáng)度增大（5）磁感應(yīng)強(qiáng)度不變，速度增大現(xiàn)象：電子束圓周運(yùn)動的半徑減小?，F(xiàn)象：電子束圓周運(yùn)動的半徑變大。演示實(shí)驗：五、帶電粒子在勻強(qiáng)磁場中的運(yùn)動特點(diǎn)說明：帶電粒子的重力不計（1）v∥B（2）v⊥B（3）斜射入磁場勻速直線運(yùn)動勻速圓周運(yùn)動螺旋式前進(jìn)五、帶電粒子在勻強(qiáng)磁場中的運(yùn)動特點(diǎn)(1)半徑(2)周期結(jié)論：同一個粒子在勻強(qiáng)磁場中做勻速圓周運(yùn)動的周期與速度無關(guān)。五、帶電粒子在勻強(qiáng)磁場中的運(yùn)動特點(diǎn)例題分析六、例題分析例1.試判斷圖中的帶電粒子剛進(jìn)入磁場時所受的洛倫茲力的方向，其中垂直于紙面指向紙里的是()A

B

C

D解析：根據(jù)左手定則可以判斷，選項A中的負(fù)電荷所受的洛倫茲力方向向下；選項B中的負(fù)電荷所受的洛倫茲力方向向上；選項C中的正電荷所受的洛倫茲力方向垂直于紙面指向紙外；選項D中的正電荷所受的洛倫茲力方向垂直于紙面指向紙里，D正確。答案：D

D六、例題分析例2.質(zhì)量和電荷量都相等的帶電粒子M和N，以不同的速率經(jīng)小孔S垂直進(jìn)入勻強(qiáng)磁場，運(yùn)行的半圓軌跡如圖中虛線所示，下列表述正確的是(

)A．M帶負(fù)電，N帶正電B．M的速率小于N的速率C．洛倫茲力對M、N做正功D．M的運(yùn)行時間大于N的運(yùn)行時間A六、例題分析例3.如圖所示，勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，方向垂直于紙面向外