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时间:2020-03-31
《高中物理:3.5《磁场对运动电荷的作用》学案(新人教版选修3-1).doc》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、3.5磁场对运动电荷的作用【学习目标】洛仑兹力、左手定则、知道电视机显象管的工作原理【重点难点】洛仑兹力、左手定则【知识梳理】1、(1)知识回顾:①如果通电导体内单位体积内含有的自由电荷数为n,电荷的移动速度为v,导体的横截面积为S,每个电荷的电量为q,则产生的电流大小为I=②内含总电荷个数N=③长为L的此通电导体垂直磁场方向放入磁感应强度为B的匀强磁场中受到的安培力F=(2)上面问题中每个电荷受磁场作用力大小F1=(3)洛仑兹力是2、洛伦兹力的方向:和确定安培力的方向一样,确定洛伦兹力的方向也可以用左手定则.由于电流方向规定
2、为_______定向移动的方向,所以用左手定则判断洛伦兹力方向时,四指应该指向______运动的方向.磁场可以和电荷的运动速度方向不垂直,但洛伦兹力一定既垂直于电荷的速度方向,又垂直于磁感应强度方向,即垂直于速度方向和磁感应强度方向所构成的________。3、计算洛伦兹力的公式:如果电流方向与磁场方向不垂直,设磁场与电流方向的夹角等于θ,洛伦兹力公式为__________,它表示电荷的运动方向与磁场方向在一条直线上,电荷将______磁场的作用力;当电荷的运动方向与磁场方向垂直时,电荷受到的磁场力最大等于_________。
3、4.洛伦兹力与电场力的对比电荷在电场中就会受到电场力,其大小等于________,和电荷是否运动______.磁场对静止的电荷____作用力,对运动的电荷也______有作用力,只有对运动方向与磁感应强度方向_________的电荷才有作用力.电场力移动电荷时,必然伴随着_____做功,涉及到______与其它形式的能的转化.洛伦兹力移动电荷时,对电荷____做功.任何情况下洛伦兹力对运动电荷不做功。5、洛仑兹力和安培力的对比:6、电视机显象管的工作原理:电视机显象管中的电子偏转是利用了____________________
4、_____________。【典型例题】例1、一个长螺线管中通有恒定直流电,把一个带电粒子(不计粒子重力)沿着管轴线射入管中,粒子在管中做什么运动?例2、如图所示,一阴极射线管,左侧不断有电子射出,若在管的正下方放一通电直导线AB时,发现射线的径迹向弯曲,则()图3-5-2A.导线中的电流从A到B用心爱心专心B.导线中的电流从B到AC.若要使电子束的径迹向上弯曲,可以改变AB中的电流方向来实现D.电子束的径迹与AB中的电流方向无关图3-5-3例3、如图所示,质量为m,带电量为q的小球,在倾角为的光滑斜面上由静止开始下滑,匀强磁
5、场的磁感应强度为B,方向垂直纸面向外,若带电小球下滑后某个时刻对斜面的压力恰好为零,问:(1)小球带电性质如何?(2)此时小球下滑的速度和位移分别是多大?【针对训练】1.关于带电粒子所受洛伦兹力f、磁感应强度B和粒子速度v三者方向之间的关系,下列说法正确的是()(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v(C)B必定垂直于f、v,但f不一定垂直于v(D)v必定垂直于f、B,但f不一定垂直于B图3-5-42.如图3-5-4所示是磁场B、负电荷速度v和磁场对运动电荷作用力f三者方向的相互关系图,其中
6、正确的是(B、f和v两两垂直)()3.电子射入只存在磁场的空间区域后()(A)动能不可能变化(B)动量一定变化(C)能作匀速直线运动(D)一定作匀变速直线运动图3-5-54.如图所示,绝缘劈两斜面光滑且足够长,它们的倾角分别为α、β(α<β),处在垂直纸面向里的匀强磁场中,将质量相等、带等量异种电荷的小球A和B,同时从两斜面的顶端静止释放,不考虑两电荷之间的库仑力,则()(A)在斜面上两球作匀加速运动,且aA
7、tB5.电子以4×106m/s的速率垂直射入磁感应强度0.5T的匀强磁场中,受到的磁场力为_____N.如电子射入磁场时速度v与B的方向间夹角是180°,则电子受的磁场力为_______N.图3-5-6【课后练习】1.如图3-5-6所示,虚线框内空间中同时存在着匀强电场和匀强磁场,匀强电场的电场线竖直向上,电场强度E=6×104伏/米,匀强磁场的磁感线未在图中画出.一带正电的粒子按图示方向垂直进入虚线框空间中,速度v=2×105米/秒.如要求带电粒子在虚线框空间做匀速运动,磁场中磁感线的方向如何?磁感应强度大小多大?(带电粒子
8、所受重力忽略不计)图3-5-72.如图3-5-7所示,在竖直平面内有一个正交的匀强电场和匀强磁场磁感应强度为1T,电场强度为N/C.一个带正电的微粒,q=2×10-6C,质量m=2×10-6kg,在这正交的电场和磁场内恰好做匀速直线运动,则带电粒子运动的速度大小多大?方向如何
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