高中物理選修3-1導(dǎo)與練 第1-4章《磁場對運動電荷的作用力》

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歡迎進(jìn)入物理課堂 3 5磁場對運動電荷的作用力 復(fù)習(xí) 1 磁場對通電導(dǎo)線的作用力的大小和方向 2 電流是如何形成的 3 由上述的兩個問題你可以想到什么 磁場對通電導(dǎo)線的安培力可能是作用在大量運動電荷的作用力的宏觀表現(xiàn) 也就是說磁場可能對運動電荷有力的作用 電荷的定向移動形成的 大小 F BILsin 方向 左手定則 一 磁場對運動電荷的作用力 演示 陰極射線在磁場中的偏轉(zhuǎn) 電子射線管的原理 從陰極發(fā)射出來電子 在陰陽兩極間的高壓作用下 使電子加速 形成電子束 轟擊到長條形的熒光屏上激發(fā)出熒光 可以顯示電子束的運動軌跡 實驗現(xiàn)象 在沒有外磁場時 電子束沿直線運動 將蹄形磁鐵靠近陰極射線管 發(fā)現(xiàn)電子束運動軌跡發(fā)生了彎曲 結(jié)論 磁場對運動電荷有作用 運動電荷在磁場中受到的作用力叫做洛倫茲力 安培力是洛倫茲力的宏觀表現(xiàn) 二 洛倫茲力的方向 左手定則 四指指向與形成的電流方向一致 即與正電荷運動方向相同 與負(fù)電荷運動方向相反 課堂訓(xùn)練 q 豎直向上 豎直向上 垂直紙面向內(nèi) 垂直紙面向外 1 判斷下列粒子進(jìn)入磁場時所受的洛倫茲力的方向 三 洛倫茲力大小 設(shè)有一段長為L 橫截面積為S的直導(dǎo)線 單位體積內(nèi)的自由電荷數(shù)為n 每個自由電荷的電荷量為q 自由電荷定向移動的速率為v 這段通電導(dǎo)線垂直磁場方向放入磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中 求 1 通電導(dǎo)線中的電流 2 通電導(dǎo)線所受的安培力 3 這段導(dǎo)線內(nèi)的自由電荷數(shù) 4 每個電荷所受的洛倫茲力 導(dǎo)線中的電流強度I 導(dǎo)線中的電荷的總個數(shù)為N 每個電荷受力為 nqSv nSL 導(dǎo)線受安培力為F安 BIL BnqSvL 三 洛倫茲力大小 F洛 qVB V B F洛 0 V B 當(dāng)V與B成一角度 時 F洛 qVBsin 三 洛倫茲力大小 思考與討論 1 洛倫茲力方向與帶電粒子的運動方向有什么關(guān)系 洛倫茲力方向與帶電粒子運動方向垂直 2 洛倫茲力帶電粒子運動的速度有什么影響 只改變粒子速度的方向 不改變粒子速度的大小 3 洛倫茲力對帶電粒子做的功是多少 由于洛倫茲力方向始終與帶電粒子運動方向垂直 所以洛倫茲力對運動電荷不做功 F vF B 課堂訓(xùn)練 1 試判斷下列各圖帶電粒子所受洛侖茲力的方向 或磁場的方向 或粒子運動方向 q v B兩兩垂直 垂直紙面向外 課堂訓(xùn)練 2 電子以初速度V垂直進(jìn)入磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中 則 A 磁場對電子的作用力始終不變 B 磁場對電子的作用力始終不做功C 電子的速度始終不變 D 電子的動能始終不變 BD 課堂訓(xùn)練 3 電子的速率v 3 106m s 垂直射入B 0 10T的勻強磁場中 它受到的洛倫茲力是多大 F洛 qvB 1 60 10 19 3 106 0 10 4 8 10 14N 課堂訓(xùn)練 4 當(dāng)一帶正電q的粒子以速度v沿螺線管中軸線進(jìn)入該通電螺線管 若不計重力 則 A 帶電粒子速度大小改變 B 帶電粒子速度方向改變 C 帶電粒子速度大小不變 D 帶電粒子速度方向不變 CD 小結(jié) 1 洛倫茲力 磁場對運動電荷的作用力安培力是洛倫茲力的宏觀表現(xiàn)2 洛倫茲力的方向 左手定則F vF B3 洛倫茲力大小 F洛 qVBsin V BF洛 qVBV BF洛 04 特點 洛倫茲力只改變力的方向 不改變力的大小 洛倫茲力對運動電荷不做功 四 電視顯像管的工作原理 1 要是電子打在A點 偏轉(zhuǎn)磁場應(yīng)該沿什么方向 垂直紙面向外 2 要是電子打在B點 偏轉(zhuǎn)磁場應(yīng)該沿什么方向 垂直紙面向里 3 要是電子打從A點向B點逐漸移動 偏轉(zhuǎn)磁場應(yīng)該怎樣變化 先垂直紙面向外并逐漸減小 然后垂直紙面向里并逐漸增大 閱讀課本 P103 同學(xué)們 來學(xué)校和回家的路上要注意安全 同學(xué)們 來學(xué)校和回家的路上要注意安全