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自主学习名师解疑分类例析课堂对点演练四磁场对运动电荷的作用自主学习名师解疑分类例析课堂对点演练自主学习名师解疑分类例析课堂对点演练1．知道什么是洛伦兹力，知道影响洛伦兹力方向的因素．2．会用左手定则解答有关带电粒子在磁场中运动方向的问题．3．了解电子束的磁偏转原理及其在技术中的应用．自主学习名师解疑分类例析课堂对点演练一、洛伦兹力1．定义：磁场对有力的作用．我们把这种力叫做洛伦兹力．2．电子束在磁场中的偏转(1)现象：①没有磁场时，电子束沿运动．②把电子射线管放入磁场后，电子束的径迹发生了．(2)结论：①运动电荷在磁场中会受到的作用．②磁场对电荷作用力的方向与有关，也与有关．运动电荷直线弯曲磁场的力磁场方向电荷运动方向自主学习名师解疑分类例析课堂对点演练二、洛伦兹力的方向1．带电粒子在磁场中运动时受到的洛伦兹力，在宏观上表现为导线受到了．2．用左手定则判断——伸开左手，使拇指与其余四个手指垂直，并且都与手掌在同一个平面内，让磁感线从垂直进入，并使四指指向运动的方向，这时所指的方向就是运动的正电荷在磁场中所受洛伦兹力的方向．负电荷所受洛伦兹力的方向与正电荷受洛伦兹力的方向．温馨提示带电粒子受到的洛伦兹力一定垂直它的运动方向，故洛伦兹力不做功．安培力掌心正电荷拇指相反自主学习名师解疑分类例析课堂对点演练三、电子束的磁偏转1．由于的作用，电子束能在磁场中发生，叫做磁偏转．2．电视显像管应用了电子束的原理．受洛伦兹力偏转磁偏转自主学习名师解疑分类例析课堂对点演练一、对洛伦兹力的理解磁场对运动电荷的作用力叫洛伦兹力．是由荷兰物理学家洛伦兹首先提出的．洛伦兹力的方向(1)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，所以洛伦兹力的方向也可由左手定则判定．(2)左手定则：伸开左手，使拇指跟其余四指垂直，且处于同一平面内，让磁感线垂直穿入手心，四指指向正电荷运动的方向(若是负电荷，则四指指向负电荷运动的反方向)，拇指所指的方向就是洛伦兹力的方向．自主学习名师解疑分类例析课堂对点演练①决定洛伦兹力方向的因素有三个：电荷的电性(正、负)，速度方向，磁感应强度的方向．当电荷电性一定时，其他两个因素中，如果只让一个因素相反，则洛伦兹力方向必定相反；如果同时让两个因素相反，则洛伦兹力方向将不变．②在研究电荷的运动方向与磁场方向垂直的情况时，由左手定则可知，洛伦兹力的方向既与磁场方向垂直，又与电荷的运动方向垂直，即洛伦兹力垂直于v和B两者所决定的平面．③电荷运动的方向和磁感应强度B不一定垂直，但洛伦兹力一定垂直于磁感应强度B和速度v的方向．自主学习名师解疑分类例析课堂对点演练洛伦兹力的大小电荷在磁场中受洛伦兹力的大小与电荷量q，电荷运动的速度v的大小，磁场的磁感应强度B的大小，速度v的方向以及磁感应强度B的方向都有关．(1)当v＝0时，洛伦兹力F＝0，即静止的电荷不受洛伦兹力．(2)当v≠0，且v∥B时，洛伦兹力F＝0，即运动方向与磁场方向平行时，不受洛伦兹力．(3)当v≠0，且v⊥B时，洛伦兹力F最大，即运动方向与磁场方向垂直时，所受洛伦兹力最大．自主学习名师解疑分类例析课堂对点演练二、洛伦兹力与安培力的区别和联系区别(1)洛伦兹力是指单个运动的带电粒子所受到的磁场力，而安培力是指通电直导线所受到的磁场力．(2)洛伦兹力永不做功，而安培力可以做功．自主学习名师解疑分类例析课堂对点演练联系(1)安培力是洛伦兹力的宏观表现，洛伦兹力是安培力的微观解释．(2)大小关系：导线静止时F安＝NF洛(N是导体中定向运动的电荷数)．(3)方向关系：洛伦兹力与安培力的方向一致，均可用左手定则进行判断．自主学习名师解疑分类例析课堂对点演练教材资料分析思考与讨论[教材P38上]点拨电荷所受洛伦兹力的方向用左手定则判断．伸开左手，使拇指跟其余四指垂直，并且都跟手掌在同一平面内，让磁感线穿入手心，并使四指指向正电荷运动的方向，那么，大拇指所指的方向就是运动的正电荷在磁场中所受洛伦兹力的方向．负电荷受力的方向与正电荷受力的方向相反．教材图2.4-1中的方向是正确的．自主学习名师解疑分类例析课堂对点演练思考与讨论[教材P38下]点拨1.电子束打在A点，说明电子束在磁场中受到了向上的洛伦兹力作用，由左手定则可判知此时磁场应垂直纸面向外．2．电子束打在B点，说明电子束在磁场中受到了向下的洛伦兹力作用，偏转磁场应该垂直纸面向里．3．电子束由中心O逐渐向A点移动，这说明电子束在偏转磁场中所受洛伦兹力逐渐增大，偏转磁场逐渐增强．自主学习名师解疑分类例析课堂对点演练【典例1】如图2-4-1所示，是电视机中偏转线圈的示意图，圆心O处的黑点表示电子束，它由纸内向纸外而来，当线圈中通以图示方向的电流时(两线圈通过的电流相同)，则电子束将()．A．向左偏转B．向右偏转C．向下偏转D．向上偏转洛伦兹力的方向图2-4-1自主学习名师解疑分类例析课堂对点演练解析偏转线圈由两个“U”形螺线管组成，由安培定则知右端都是N极，左端都是S极，O处磁场水平向左，由左手定则可判断出电子所受的洛伦兹力向上，电子向上偏转，D正确．答案D借题发挥安培定则是用来判断电流的磁场方向的，又叫右手螺旋定则．左手定则是用来判断安培力或洛伦兹力方向的．两个定则的功能要记牢，使用时左、右手的形状要记清．自主学习名师解疑分类例析课堂对点演练【变式1】试判断下图中带电粒子所受洛伦兹力的方向向上的是()．解析A图中带电粒子受力方向向上；B图中带电粒子受力方向向外；C图中带电粒子受力方向向左；D图中带电粒子受力方向向里．答案A自主学习名师解疑分类例析课堂对点演练【典例2】在图2-4-2中虚线所围的区域内，存在电场强度为E的匀强电场和磁感应强度为B的匀强磁场．已知从左方水平射入的电子，穿过此区域时未发生偏转．设重力可忽略不计，则在该区域中的E和B的方向可能是()．A．E和B都沿水平方向，并与电子运动的方向相同B．E和B都沿水平方向，并与电子运动的方向相反C．E竖直向上，B垂直纸面向外D．E竖直向上，B垂直纸面向里带电粒子在磁场中的运动图2-4-2自主学习名师解疑分类例析课堂对点演练解析E和B沿水平方向并与电子运动方向平行(相同或相反)，则洛伦兹力F＝0，只受电场力作用且电场力与电子速度方向共线，电子不会偏转，故选项A、B正确；若E竖直向上，B垂直纸面向外，则电场力竖直向下，电子受到的洛伦兹力竖直向上，当电场力和洛伦兹力相等时，合力为0，电子不偏转，故选项C正确，选项D错误．答案ABC自主学习名师解疑分类例析课堂对点演练借题发挥(1)电荷在电场中一定受电场力．(2)电荷在磁场中：①静止或沿磁感线运动时，不受磁场力；②与磁场方向存在夹角运动时受洛伦兹力．③运动方向垂直磁场时，洛伦兹力最大．自主学习名师解疑分类例析课堂对点演练【变式2】有关带电粒子(不计重力)所受静电力和洛伦兹力的说法中，正确的是()．A．粒子在磁场中一定受洛伦兹力的作用B．粒子在电场中一定受静电力的作用C．粒子受静电力的方向与该处的电场方向一致D．粒子若仅受洛伦兹力，则其动能不变、速度也不变自主学习名师解疑分类例析课堂对点演练解析带电粒子在电场中一定受电场力的作用，在磁场中如果静止或运动的方向和磁场方向平行则所受的磁场力为零．故A错，B对；带负电的粒子在电场中所受的电场力与电场方向相反，所以C错；磁场力与带电粒子运动的方向垂直不改变速度的大小但改变速度的方向，因此D也不正确．答案B自主学习名师解疑分类例析课堂对点演练洛伦兹力的方向1．如图2-4-3所示是一只阴极射线管，左侧不断有电子射出．若在管的正下方放一通电直导线AB，发现射线的径迹往下偏，则()．A．导线中的电流由A流向BB．导线中的电流由B流向AC．若要使电子管的径迹往上偏，可以通过改变AB中电流的方向来实现D．电子束的径迹与AB中的电流方向无关图2-4-3自主学习名师解疑分类例析课堂对点演练解析因为AB中通有电流，所以阴极射线管中会有磁场．电子是因为在磁场中受到洛伦兹力的作用而发生偏转的．由左手定则可知，阴极射线管中的磁场方向垂直于纸面向里，又根据安培定则可知，AB中的电流方向应是由B流向A，B正确，A错误；当AB中的电流方向由A流向B，则AB上方的磁场方向变为垂直于纸面向外，电子所受洛伦兹力变为向上，电子束的径迹会变为向上偏转，由以上可见粒子的运动径迹与AB中的电流方向有关，C正确，D错误．答案BC自主学习名师解疑分类例析课堂对点演练2．如图2-4-4所示各图已标出磁场方向、电荷运动方向、电荷所受洛伦兹力方向三个中的两个，试标出另一个的方向．图2-4-4自主学习名师解疑分类例析课堂对点演练解析用左手定则判断，对－q，四指应指向其运动方向的反方向．分别可得：(1)图中＋q受洛伦兹力方向垂直于v斜向左；(2)图中－q受洛伦兹力方向垂直于v水平向左；(3)图中－q运动方向平行于斜面向下；(4)图中匀强磁场方向为垂直纸面向外．答案见解析自主学习名师解疑分类例析课堂对点演练带电粒子在磁场中的运动3．来自宇宙的质子流，以与地球表面垂直的方向射向赤道上空的某一点，则这些质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．相对于预定地点，稍向东偏转C．相对于预定地点，稍向西偏转D．相对于预定地点，稍向北偏转自主学习名师解疑分类例析课堂对点演练解析地球表面地磁场方向由南向北，质子带正电．根据左手定则可判定，质子在赤道上空竖直下落过程中受到的洛伦兹力方向向东．故选B.答案B自主学习名师解疑分类例析课堂对点演练4．初速度为v0的电子，沿平行于通电长直导线的方向射出，直导线中电流方向与电子的初始运动方向如图2-4-5所示，电子所受重力不计，则()．A．电子将向右偏转，速率不变B．电子将向左偏转，速率改变C．电子将向左偏转，速率不变D．电子将向右偏转，速率改变图2-4-5自主学习名师解疑分类例析课堂对点演练解析由安培定则可知导线右边磁场方向向里而电子向上运动，由左手定则可知洛伦兹力方向向右，而洛伦兹力对运动电荷总是不做功，电子速率不变，将向右偏转，故选项A正确．答案A