高二物理磁场9教案.doc

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高二物理教学案（磁场09）
【课题】磁场对运动电荷的作用力
【目标】1、经历实验探究洛伦兹力方向的过程，知道洛伦兹力的方向与电荷的运动方向和磁感应强度的方向垂直，会用左手定则判断洛伦兹力的方向
2、经历由安培力公式推导出洛伦兹力公式的过程，由此体会磁场中通电导线所受的安培力实际上是运动电荷所受洛伦兹力的宏观表现。会计算洛伦兹力的大小
3、知道电视显像管的基本构造以及它工作的基本原理
【重点】1、洛伦兹力的大小F=qvB及方向判断
【难点】1、用左手定则判断洛伦兹力的方向
【教学过程】
复习旧知
1.如图判定安培力的方向，若已知图中：B=4.0×10-2 T，导线长L=10 cm，I=1 A.。求导线所受的安培力大小

2.什么是电流？

［演示实验］课本图3.5-1所示，观察磁场阴极射线在磁场中的偏转
现象：电子射线管发出电子束，没有磁场时电子束的径迹是 ，把电子射线管放在蹄形磁铁的磁场中，电子束的径迹向 发生了偏转，若调换磁铁南北极的位置，则电子束的径迹会向 偏转。

一、洛伦兹力的方向
左手定则：伸开左手，使拇指与其余四个手指________，并且都与手掌在同一个平面内，让磁感线从掌心________，并使四指指向__________________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。负电荷受力的方向与正电荷受力的方向________。

【例1】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.

【例2】在阴极射线管的正上方平行放置通以电流的一根长直导线，其电流方向如图所示，则阴极射线将 （ ）
A、向上偏 B、向下偏 C、向纸内偏 D、向纸外偏

二、洛伦兹力的大小
【例3】设有一段长度为L的通电导线，横截面积为S，导线每单位体积中含有的自由电荷数为n，每个自由电荷的电量为q，定向移动的平均速率为v，将这段导线垂直于磁场方向放入磁感应强度为B的磁场中.
问题：1.这段导线中电流I的微观表达式是多少？

2.这段导体所受的安培力为多大？

3.这段导体中含有多少自由电荷数？

4.每个自由电荷所受的洛伦兹力大小为多大？
可推导出：Ｆ＝_____________

讨论：θ=0°，Ｆ＝_____________；
三、洛伦兹力 （会、不会）改变运动电荷的速度大小， （会、不会）改变运动电荷的速度方向，对运动电荷 （做、不做）功。

【例4】关于运动电荷和磁场的说法中，正确的是（　　　）
A、运动电荷在某点不受洛仑兹力作用，这点的磁感应强度必为零
B、电荷的运动方向、磁感应强度方向和电荷所受洛仑兹力的方向一定互相垂直
C、电子射线由于受到垂直于它的磁场作用而偏转，这是因为洛仑兹力对电子做功的结果
D、电荷与磁场没有相对运动，电荷就一定不受磁场的作用力

【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（   ）
A、使B的数值增大　　　　　　　　　　B、使磁场以速率 v＝，向上移动
C、使磁场以速率v＝，向右移动　　　 D、使磁场以速率v＝，向左移动

【自我检测】
1、 一个电子穿过某一空间而未发生偏转，则 （ ）
A．此空间一定不存在磁场 　　　　 　B．此空间可能有方向与电子速度平行的磁场
C．此空间可能有磁场 ，方向与电子速度垂直　　　　D．以上说法都不对

2、关于带电粒子所受洛伦兹力F和磁感应强度B及粒子速度v三者之间的关系，下列说法中正确的是 （ ）
A．F、B、v三者必定均保持垂直
B．F必定垂直于B、v，但B不一定垂直于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

3、如图所示的是磁感应强度B、正电荷速度v和磁场对电荷的作用力F三者方向的相互关系图（其中B垂直于F与v决定的平面，B、F、v两两垂直）。其中正确的是（ ）

4、如图所示，带电粒子所受洛伦兹力方向垂直纸面向外的是 （ ）

5、带电量为+q的粒子，在匀强磁场中运动，下面说法中正确的是 （ 　 ）
A．只要速度大小相同，所受洛伦兹力就相同
B．如果把+q改为-q，且速度反向大小不变，则洛伦兹力的大小、方向均不变
C．只要带电粒子在磁场中运动，它一定受洛伦兹力作用
D．带电粒子受洛伦兹力越小，则该磁场的磁感应强度越小

6、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

7、如图所示，阴极射线管(A为其阴极)放在蹄形磁铁的N、S两极间，射管的A、B两极分别接在直流高压电源的________极和________极.此时，荧光屏上的电子束运动轨迹________偏转(选填“向上”、“向下”或“不”).

8、

8、如图所示，各带电粒子均以速度v射入匀强磁场，其中图C中v的方向垂直纸面向里，图D中v的方向垂直纸面向外，试分别指出各带电粒子所受洛仑兹力的方向。

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