鲁教版高中物理选修3-1第15讲：磁场对运动电荷的作用力（教师版）

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1、磁场对运动电荷的作用力心大脑体操）作业完成情况）教学目标）1.知道什么是洛伦兹力。2.利用左手定则会判断洛伦兹力的方向。3.掌握垂直进入磁场方向的带电粒子，受到洛伦兹力大小的计算。1.运动电荷在磁场中受到的作用力，叫做洛伦兹力。2.洛伦兹力的方向的判断——左手定则：让磁感线垂直穿入手心，四指指向正电荷运动的方向，或负电荷运动的反方向，拇指所指的方向就是电荷所受洛伦兹力的方向。3.洛伦兹力的大小:洛伦兹力公式f=qvBo4.洛伦兹力对运动电荷不做功，不会改变电荷运动的速率，只改变电荷运动的方向。5.洛伦兹力和安培力之间的关系？答：洛伦兹力是运动电荷在磁场中受到的作用力，安培力是电流在磁场屮受到

2、的作用力，而电流是电荷的定向移动形成的，安培力实际上是大量运动电荷在磁场中受洛伦兹力的宏观表现.它们的方向均可以应用左手定则进行判定.心特色讲解）题目类型:对洛伦兹力的理解例1.（多选）一个运动电荷在某个空间里没有受到洛伦兹力的作用，那么（）A.这个空间一定没有磁场B.这个空间不一定没有磁场C.这个空I'可可能有方向与电荷运动方向平行的磁场D.这个空间可能有方向与电荷运动方向垂直的磁场解析：由题意可知运动电荷在某个空间里没有受到洛伦兹力，可能空间没有磁场，也可能存在磁场，磁场方向与电荷运动方向平行，故A错误，B、C正确；若磁场方向与电荷运动方向垂直，电荷一定受到洛伦兹力，不符合题意，故D错误

3、.答案：BC例2.关于静电力与洛伦兹力，以下说法正确的是（）A.电荷只要处在电场中，就会受到静电力，而电荷静止在磁场中，有可能受到洛伦兹力B.带电粒子受到洛伦兹力越小，则该磁场的磁感应强度越小C.只要带电粒子在磁场中运动，它一定受到洛伦兹力作用D.只有运动的电荷在磁场中才可能会受到洛伦兹力的作用解析：电荷只要处在电场中，就会受到静电力，而电荷静止在磁场中，一定不受洛伦兹力作用，选项A错误；磁感应强度由磁场本身的性质决定，与洛伦兹力的大小无关，选项B错误；当电荷的运动方向与磁场方向平行时，洛伦兹力F=0,只有当电荷的运动方向与磁场方向不平行时，运动电荷才受到洛伦兹力的作用，选项C错误，D正确.

4、答案：D题目类型:洛伦兹力的方向例3.试判断图中所示的带电粒子刚进入磁场时所受的洛伦兹力的方向.XXXXXXXXXMXKkxxx丙T解析：甲中正电荷所受的洛伦兹力方向向上；乙中正电荷所受的洛伦兹力方向向下；丙中正电荷所受的洛伦兹力方向垂直于纸而指向读者；丁屮正电荷所受的洛伦兹力的方向垂直于纸面指向纸里。答案：见解析。例4.來自宇宙的电子流，以与地球表面垂直的方向射向赤道上空的某一点，则这些电子在进入地球周围的空间时，将（）A.竖直向下沿直线射向地面B.相对于预定地面向东偏转C.相对于预定点稍向西偏转D.相对于预定点稍向北偏转解析：。地球表面地磁场方向由南向北，电子是带负电，根据左手定则可判定

5、，电子自赤道上空竖直下落过程中受洛伦兹力方向向西。答案：C题目类型:洛伦兹力的大小例5.如图所示，一个带正电q的小带电体处于垂直纸面向里的匀强磁场中，磁感应强度为B,若小带电体的质量为m,为了使它对水平绝缘面正好无压力，应该（）*xxxA.使B的数值增大B.使磁场以速率v=^

6、.向上移动亠二鼻—・C.使磁场以速率v=器，向右移动D.使磁场以速率，向左移动解析：为使小球对平面无压力，则需洛伦兹力与重力平衡，磁场不动而只增大磁感应强度B,静止的电荷在磁场屮不受洛伦兹力，A不可能；磁场向上移动，相当于电荷向下运动，受洛伦兹力向右；磁场向右移动，等同于电荷向左运动，洛伦兹力向下，均不能与重力平衡；磁

7、场向左运动，等同电荷向右运动，此时洛伦兹力向上，当qvB=mg时，带电体対水平面五压力，贝ijv=答案：D例6.质量为0.1g的小物块，带有5X10'4C的电荷量，放在倾角为30。的绝缘光滑斜而上，整个斜而置于0.5T的匀强磁场中，磁场方向如右图所示,物块由静止开始下滑，滑到某一位置时，物块开始离开斜面（设斜面足够长尼取10m/sj问：⑴物块带何种电荷？（2）物块离开斜血吋的速度为多少？⑶物块在斜面上滑行的最大距离是多少？解析：本题考查带电粒子在磁场屮的受力情况.⑴由左手定则可知物块帯负电荷⑵当物块离开斜面时，物块对斜面的压力Fn=0,物块受力分析如右图所示，则有F=mgcos30°;即qv

8、B=mgcos30°解得v=3.46m/s.⑶由动能定理得mgsin30°=jmv2解得物块在斜面上滑行的最大距离L=1.2m.答案：（1）负电荷（2）3.46m/s（3）1.2m兀当堂练习）基础演练1、关于带电粒子所受洛仑兹力f、磁感应强度B和粒子速度v三者Z间的关系，下列说法中正确的是（）A、f、B、v三者必定均相互垂直B、f必定垂直于B、v,但B不一定垂直vC>B必定垂直于f,但f不一定垂直于vD、v必