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文档之家› 【金版学案】2014-2015学年高中物理 第一章 第六节洛伦兹力初探课件 粤教版选修1-1
【金版学案】2014-2015学年高中物理 第一章 第六节洛伦兹力初探课件 粤教版选修1-1
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二、磁场对运动电荷的作用 1.实验:下图为抽成真空的阴极射线管,从阴极发射出来 电场 的作用下,轰击到长 的电子束,在阴极和阳极间的________ 条形的荧光屏上发出荧光,可以显现出电子束的________ 径迹 .
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2.实验表明:
直线 前进的. (1)在没有外磁场时,电子束是沿________
第一章
第六节
电与磁
洛伦兹力初探
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由于受地球信风带和盛行西风带的影响,在海洋中形成一 种河流成为海流,海流中蕴藏着巨大的动力资源,据统计, 世界大洋中所有海流的发电能力达109 kW.早在19世纪法拉 第就曾设想,利用磁场使海流发电,因为海水中含有大量 的带电离子,这些离子随海流做定向运动,如果有足够强 的磁场能使这些带电离子向相反方向偏转,便有可能发出 电来.目前,日本的一些科学家计划利用海流建造一座容 量为1 500 kW的磁流体发电机.
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变式 练习 1.(多选)关于安培力和洛伦兹力,如下说法中正确的是 ( ) A.带电粒子在磁场中运动时,一定受到洛伦兹力作用 B.放置在磁场中的通电导线,一定受到安培力作用 C.洛伦兹力对运动电荷一定不做功 D.运动电荷仅在洛伦兹力的作用下,动能一定不变
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变式 练习 解析:当通电导线与磁场中平行时不受安培力的作用,B 错,当运动电荷的运动方向与磁场方向平行时,运动电荷不 受洛伦兹力作用,A 错,洛伦兹力的方向总垂直于电荷运动 的方向,所以洛伦兹力永远不做功,所以CD对. 答案:CD
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例2 (多选)如果运动电荷除磁场力外不受其他任何力的作 用,则带电粒子在磁场中做下列运动可能成立的是( ) A.做匀速直线运动 B.做匀变速直线运动
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C.做变加速曲线运动
D.做匀变速曲线运动 解析:当v∥B时, f=0,故运动电荷不受洛伦兹力作 用而做匀速直线运动.当v与B不平行时,f≠0且f与v恒垂直, 即f只改变v的方向.故运动电荷做变加速曲线运动. 答案:AC
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考点二
带电粒子在匀强磁场中的运动
1 .带电粒子在匀强磁场中的运动:当带电粒子仅受洛 伦兹力的作用时,因洛伦兹力始终垂直于速度,所以粒 子将做匀速圆周运动. 2 .磁偏转的应用:显像管.运动电荷在磁场中受洛伦 兹力的作用,运动方向不断发生改变,带电粒子在磁场 作用下运动轨迹发生偏转,这是显像管的基本原理.
接
3.洛伦兹力的特点:因洛伦兹力总是垂直于速度方向,故 洛伦兹力永远不做功.
例1(单选)下列说法正确的是(
)
A.运动电荷在磁感应强度不为零的地方,一定受到洛伦兹 力的作用 B.运动电荷在某处不受洛伦兹力的作用,则该处的磁感应 强度一定为零
C.洛伦兹力可以改变带电粒子的动能
D.洛伦兹力对带电粒子不做功 解析:当运动电荷沿平行于磁场方向射入磁场时,不 受洛伦兹力的作用,此时,磁感应强度的大小不为0,故A、 B 错.洛伦兹力的方向始终与速度方向垂直,不做功,所 以不能改变带电粒子的动能,故C错、D对. 答案:D
(2) 如果把射线管放在蹄形磁铁的两极间,荧光屏上显示出 弯曲 ,这表明运动电荷确实受 的电子束运动的径迹发生________ 栏 洛伦兹力. 到了磁场力的作用,这个力通常叫做________ 目 垂直 ,与运动电荷的运动方接 (3)洛伦兹力方向与磁场方向________ 垂直 . 向________
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考点一
影响洛伦兹力方向的因素及左手定则
1.影响洛伦兹力方向的因素:
(1) 洛伦兹力方向决定于磁场方向、粒子速度方向及粒 子的正负情况.
(2)洛伦兹力方向总是垂直于磁场方向,也垂直于速度方 向.
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2.判断洛伦兹力方向的方法:可用左手定则,即伸开左手, 使大拇指跟其余四个手指垂直,并且都跟手掌在一个平面 内,把手放入磁场中,让磁感线垂直穿入手心,并使伸开 的四指指向正电荷运动的方向,则大拇指所指的方向,就 是洛伦兹力的方向.若为负电荷,可用同样的方法判断, 栏 目 链 只是得到的方向与实际方向相反.
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答案:D
例3如图所示,带正电的粒子q(不计重力),水平向左进入 匀强磁场,磁场方向垂直纸面向外.该粒子将( ) A.向下偏转 B.向上偏转
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C.垂直纸面向里偏转
D.垂直纸面向外偏转 解析:根据左手定则,带正电的粒子q所受的洛伦兹力 方向向上,因此该粒子将向上偏转,B选项正确. 答案:B
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三、洛伦兹力的作用 1 . 磁 偏 转 : 垂直于电子束运动方向的磁场使电子束改变方向或发生偏转 ____________________________________________________. 无 2 .显像管:无外加磁场时电子束 __________ 偏转,电子束 将 轰 击 在 荧 光 屏 的 ________________ ,并出现一个发光 栏 中心 目 链 点.有外加磁场时电子束会__________ 偏转. 磁 接 3.回旋加速器:为了研究物质的微观结构,常常要用高能 带电粒子去轰击其他粒子,通过回旋加速器可以使带电粒子 获得很高的能量.
变式 练习 2.如果运动电荷除磁场力外不受其它任何力的作用, 则带电粒子在磁场中作下列运动可能成立的是( ) A.作匀变速直线运动 B.作匀变速曲线运动 C.作变加速直线运动 D.作变加速曲线运动 解析:运动电荷在磁场中受洛伦兹力的方向总是垂 直于速度方向,所以洛伦兹力只改变速度方向,不改变 速度大小,运动电荷只能做匀速圆周运动.
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重点 难点 (1)洛伦兹力的认识; (2) 带电粒子在匀强磁场中的运动轨迹判 断.
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一、洛伦兹力 运动电荷 1.定义: ________在磁场中所受到的力叫做洛伦兹力. 2.洛伦兹力与安培力的关系:安培力是洛伦兹力的 宏观 ________________ 表现. 3.当电荷以平行于磁场方向的速度进入磁场时,电荷不受 洛伦兹力的作用.
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如上图所示为一磁流体发电机的原理示意图,上、下两块金 属板M、N水平放置浸没在海水里,在金属板之间加一匀强 磁场,磁场方向由南向北,海水从西向东流过两金属板之间, 将在两金属板之间形成电势差,达到稳定状态后,哪块金属 板的电势高? 解答:沿海流方向正离子受洛伦兹力向上,落在M板上, 负离子落在N板上,所以M板电势高.