《2018版高中物理 第3章 打開電磁學(xué)的大門 第2節(jié) 磁場中的運(yùn)動電荷學(xué)案 魯科版選修1-1》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《2018版高中物理 第3章 打開電磁學(xué)的大門 第2節(jié) 磁場中的運(yùn)動電荷學(xué)案 魯科版選修1-1（5頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、第2節(jié)磁場中的運(yùn)動電荷學(xué)習(xí)目標(biāo)知識脈絡(luò)1.會運(yùn)用左手定則判斷洛倫茲力的方向，會計算特殊情況下洛倫茲力的大小(重點、難點)2.知道電子的發(fā)現(xiàn)3.了解極光產(chǎn)生的機(jī)理.洛 倫 茲 力1定義磁場對運(yùn)動電荷的作用力2方向洛倫茲力的方向用左手定則來判斷：伸開左手，使拇指與其余四指垂直，且處于同一平面內(nèi)讓磁感線垂直手心，四指指向正電荷運(yùn)動的方向(若是負(fù)電荷，則四指指向負(fù)電荷運(yùn)動的反方向)，拇指所指的方向就是洛倫茲力的方向3大小(1)當(dāng)運(yùn)動方向與磁場垂直時洛倫茲力的大小：FqvB.(2)當(dāng)帶電粒子的運(yùn)動方向與磁場方向互相平行時，F(xiàn)0.1靜止的帶電粒子在磁場中也要受到洛倫茲力的作用()2帶電粒子只要在磁場中運(yùn)動

2、，就一定會受到洛倫茲力()3帶電粒子若沿磁場方向運(yùn)動不受洛倫茲力()怎樣判斷負(fù)電荷在磁場中運(yùn)動時受洛倫茲力的方向？【提示】負(fù)電荷在磁場中受力的方向與正電荷受力的方向相反，利用左手定則時四指應(yīng)指向負(fù)電荷運(yùn)動的反方向1洛倫茲力是單個運(yùn)動電荷在磁場中受到的力，而安培力是導(dǎo)體中所有定向移動的自由電荷受到的洛倫茲力的宏觀表現(xiàn)2洛倫茲力與安培力的共同點(1)安培力：當(dāng)IB時，F(xiàn)0；洛倫茲力：當(dāng)vB時，F(xiàn)0.(2)安培力：當(dāng)IB時，F(xiàn)BIl，洛倫茲力：當(dāng)vB時，F(xiàn)qvB.(3)洛倫茲力與安培力的方向都是根據(jù)左手定則來判斷3安培力和洛倫茲力的不同點：安培力推動導(dǎo)體運(yùn)動時，對導(dǎo)體做功；洛倫茲力的方向與運(yùn)動電荷的

3、速度方向垂直，對運(yùn)動電荷永遠(yuǎn)不做功1(多選)下列說法正確的是()A運(yùn)動電荷不受洛倫茲力的地方一定沒有磁場B運(yùn)動電荷受的洛倫茲力方向既與其運(yùn)動的方向垂直，又與磁感線方向垂直C帶電荷量為q的電荷，在磁場中運(yùn)動速度大小不變，則所受洛倫茲力一定不變D洛倫茲力對運(yùn)動電荷不做功【解析】洛倫茲力的大小不但與速度大小有關(guān)，還與速度方向有關(guān)，如當(dāng)vB時F0，而vB時FqvB.洛倫茲力的方向總與速度方向垂直，對運(yùn)動電荷不做功同時又總與磁感線方向垂直，故B、D正確A、C錯誤【答案】BD2在下列選項所示的四幅圖中，正確標(biāo)明了在磁場中帶正電的粒子所受洛倫茲力f方向的是() 【導(dǎo)學(xué)號：18152065】【解析】由左手定則

4、可知，洛倫茲力的方向一定與速度和磁場垂直，故C、D均錯誤；考慮到帶電粒子帶正電，可確定選項A正確【答案】A3.初速度為v0的電子，沿平行于通電長直導(dǎo)線的方向射出，直導(dǎo)線中電流方向與電子的初始運(yùn)動方向如圖321所示，則()圖321A電子將向右偏轉(zhuǎn)，速率不變B電子將向左偏轉(zhuǎn)，速率改變C電子將向左偏轉(zhuǎn)，速率不變D電子將向右偏轉(zhuǎn)，速率改變【解析】電子在通電長直導(dǎo)線產(chǎn)生的磁場中運(yùn)動，由安培定則判定直導(dǎo)線右側(cè)區(qū)域內(nèi)的磁場方向是垂直紙面向里的，再由左手定則判定電子所受洛倫茲力方向向右，所以電子向右偏轉(zhuǎn)，但洛倫茲力的方向始終與速度方向垂直，洛倫茲力始終對電子不做功，電子的動能保持不變，速率不變，故選A.【答案

5、】A1用左手定則判斷洛倫茲力方向時，要特別注意運(yùn)動電荷的正負(fù)，四指應(yīng)指向正電荷運(yùn)動的方向，或指向負(fù)電荷運(yùn)動的反方向2計算洛倫茲力的大小時，應(yīng)注意弄清v與磁感應(yīng)強(qiáng)度B的方向關(guān)系當(dāng)vB時，洛倫茲力FqvB；當(dāng)vB時，F(xiàn)0.電 子 的 發(fā) 現(xiàn)1電子的發(fā)現(xiàn)：英國物理學(xué)家湯姆孫發(fā)現(xiàn)陰極射線在磁場中偏轉(zhuǎn)，并且通過分析證實了陰極射線的實質(zhì)是高速運(yùn)動的電子流電子的發(fā)展與X射線和物質(zhì)放射性的發(fā)現(xiàn)一起被稱為19世紀(jì)、20世紀(jì)之交的三大發(fā)現(xiàn)2極光的解釋：在地球的兩極，有一種自然奇觀極光，出現(xiàn)在南半球的稱為南極光，出現(xiàn)在北半球的稱為北極光地球是個巨大的磁體，當(dāng)宇宙射線掠過地球附近時，帶電粒子受到地磁場的作用朝地球的磁

6、極方向運(yùn)動這些粒子在運(yùn)動過程中撞擊大氣，激發(fā)氣體原子產(chǎn)生光輻射，這就是極光1電子的發(fā)現(xiàn)促使人們?nèi)ヌ剿髟觾?nèi)部的奧秘()2地磁場對地球上的生命起著十分重要的保護(hù)作用()3洛倫茲力僅改變宇宙射線中帶電粒子的運(yùn)動方向()電子垂直進(jìn)入勻強(qiáng)磁場后所受洛倫茲力的大小是否改變？其運(yùn)動軌跡是什么形狀？【提示】不變圓1帶電粒子進(jìn)入磁場的速度與磁場平行時，不受洛倫茲力的作用，粒子做勻速直線運(yùn)動2.帶電粒子進(jìn)入磁場的速度與磁場垂直時，洛倫茲力提供向心力，粒子做勻速圓周運(yùn)動，如圖322所示，由牛頓第二定律得qvB.粒子做勻速圓周運(yùn)動的半徑R，粒子做勻速圓周運(yùn)動的周期T.圖3224洛倫茲力使帶電粒子在勻強(qiáng)磁場中做勻速圓

7、周運(yùn)動，下列各圖中均標(biāo)有帶正電荷粒子的運(yùn)動速度v，洛倫茲力F及磁場B的方向，虛線圓表示粒子的軌跡，其中可能出現(xiàn)的情況是()【解析】根據(jù)左手定則，以及洛倫茲力使帶電粒子在勻強(qiáng)磁場中做勻速圓周運(yùn)動，即洛倫茲力提供向心力，所以其中可能出現(xiàn)的情況只有A.【答案】A5一帶電粒子，沿垂直于磁場的方向射入一勻強(qiáng)磁場，粒子的一段徑跡如圖323所示，徑跡上每一小段都可以看成圓弧，由于帶電粒子使沿途空氣電離，粒子的能量逐漸減小(電荷量不變)則可判定() 【導(dǎo)學(xué)號：18152066】圖323A粒子從a到b，帶正電B粒子從b到a，帶正電C粒子從a到b，帶負(fù)電D粒子從b到a，帶負(fù)電【解析】由于粒子的能量逐漸減小，由qvBm知R，粒子的半徑應(yīng)逐漸減小，所以粒子的運(yùn)動方向為從b到a，根據(jù)左手定則可判定粒子帶正電，故B正確【答案】B6(多選)在勻強(qiáng)磁場中，一個帶電粒子做勻速圓周運(yùn)動，如果又順利垂直進(jìn)入另一磁感應(yīng)強(qiáng)度是原來磁感應(yīng)強(qiáng)度2倍的勻強(qiáng)磁場，則()A粒子的速度加倍，周期減半B粒子的速度大小不變，軌道半徑減半C粒子的速度減半，軌道半徑變?yōu)樵瓉淼?/4D粒子的速度大小不變，周期減半【解析】帶電粒子在磁場中做勻速圓周運(yùn)動，洛倫茲力提供向心力qvB，得rT由可判斷B、D選項正確【答案】BD帶電粒子在磁場中做勻速圓周運(yùn)動的周期T與速度v無關(guān).5