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高中物理编辑
2019-2020学年高中物理第3章磁场第5节研究洛伦兹力学案粤教版选修3-1
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  • 资源类别学案
    资源子类同步学案
  • 教材版本粤教版(现行教材)
    所属学科高中物理
  • 适用年级高三年级
    适用地区全国通用
  • 文件大小1326 K
    上传用户goldfisher
  • 更新时间2019/12/18 10:40:56
    下载统计今日0 总计4
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资源简介

第五节 研究洛伦兹力

[学习目标] 1.知道阴极射线是从阴极发射出来的电子束. 2.知道洛伦兹力的方向与电荷运动方向及磁感应强度方向间的关系,会用左手定则判断洛伦兹力的方向.(重点) 3.理解洛伦兹力和安培力的关系,能会推导洛伦兹力的计算公式并会计算洛伦兹力.(重点、难点) 4.知道速度选择器原理.

一、洛伦兹力的方向

1.洛伦兹力

荷兰物理学家洛伦兹于1895年发表了磁场对运动电荷的作用力公式,人们称这种力为洛伦兹力.

2.阴极射线

在阴极射线管中,从阴极发射出来的电子束称为阴极射线.

3.洛伦兹力的方向判定——左手定则

伸开左手,使大拇指跟其余四个手指垂直,且处于同一平面内,把手放入磁场中,让磁感线垂直穿入手心,四指指向为正电荷运动的方向,那么,拇指所指的方向就是正电荷所受洛伦兹力的方向.

二、洛伦兹力的大小

1.公式推导

如图,有一段长为L的通电导线,横截面积为S,单位体积内含有的自由电荷数为n,每个自由电荷的电荷量为q,定向移动的平均速度为v,垂直放入磁感应强度为B的匀强磁场中.

导体所受安培力:FBIL

导体中的电流:InqSv

导体中的自由电荷总数:NnSL

由以上各式可推得,每个电荷所受洛伦兹力的大小为fqvB

2.洛伦兹力的计算公式:fqvB

1.正误判断

(1)电荷在磁场中一定会受到洛伦兹力的作用.                          (×)

(2)仅在洛伦兹力作用下,电荷的动能一定不会变化.                    (√)

(3)应用左手定则判断洛伦兹力的方向时,四指一定指向电荷运动方向.    (×)

(4)公式fqvB,用于任何情况.                                      (×)

(5)洛伦兹力和安培力是性质不同的两种力.                            (×)

2(多选)如图是表示磁场磁感应强度B、负电荷运动速度v和磁场对负电荷洛伦兹力F的相互关系图,这四个图中正确的是(BvF两两垂直)(  )

ABC [根据左手定则,使磁感线垂直穿入手心,四指指向v的反方向,从大拇指所指方向可以判断,ABC图中所标洛伦兹力方向正确,D图中所标洛伦兹力方向错误.]

3.两个带电粒子以相同的速度垂直磁感线方向进入同一匀强磁场,两粒子质量之比为1∶4,电量之比为1∶2,则两带电粒子受洛伦兹力之比为(  )

A2∶1                            B1∶1

C1∶2                            D1∶4

C [带电粒子的速度方向与磁感线方向垂直时,洛伦兹力FqvB,与电荷量成正比,与质量无关,C项正确.]

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