1、3磁場對運動電荷的作用力學 習 目 標知 識 脈 絡1.通過實驗認識洛倫茲力，知道通電導線所受的安培力是運動電荷所受洛倫茲力的宏觀表現(重點)2會用左手定則判斷洛倫茲力的方向(難點)3了解電子束的偏轉原理及其在技術上的應用.洛 倫 茲 力 磁 場 對 運 動 電 荷 的 作 用 力1安培力的本質磁場對通電導線的作用實際上是對導線中運動電荷的作用力的宏觀表現2定義：磁場對運動電荷的作用力叫洛倫茲力3洛倫茲力的方向(1)洛倫茲力的方向遵守左手定則：伸開左手，使大拇指與其余四指垂直且處于同一個平面內，讓磁感線垂直穿入手心，并使四指指向正電荷運動的方向，這時拇指所指的方向就是正電荷所受洛倫茲力的方向(

2、2)負電荷的受力方向與正電荷的受力方向相反(3)當電荷運動方向與磁感線平行時，電荷不受洛倫茲力1靜止的帶電粒子在磁場中也要受到洛倫茲力的作用(×)2帶電粒子只要在磁場中運動，就一定會受到洛倫茲力(×)怎樣判斷負電荷在磁場中運動時受洛倫茲力的方向？【提示】負電荷在磁場中受力的方向與正電荷受力的方向相反，利用左手定則時四指應指向負電荷運動的反方向1洛倫茲力是單個運動電荷在磁場中受到的力，而安培力是導體中所有定向移動的自由電荷受到的洛倫茲力的宏觀表現2洛倫茲力與安培力的共同點(1)安培力：當IB時，F0；洛倫茲力：當vB時，F0.(2)安培力：當IB時，FBIl；洛倫茲力：當vB

3、時，FqvB.(3)洛倫茲力與安培力的方向都是根據左手定則來判斷3安培力和洛倫茲力的不同點：安培力推動導體運動時，對導體做功；洛倫茲力的方向與運動電荷的速度方向垂直，對運動電荷永遠不做功4洛倫茲力的方向(1)決定洛倫茲力方向的因素有三個：電荷的電性(正、負)、速度方向、磁感應強度的方向當電荷一定即電性一定時，其他兩個因素中，如果只讓一個因素的方向相反，則洛倫茲力方向必定相反；如果同時讓兩個因素的方向相反，則洛倫茲力方向將不變(2)在電荷的運動方向與磁場方向垂直時，由左手定則可知，洛倫茲力的方向既與磁場方向垂直，又與電荷的運動方向垂直，即洛倫茲力垂直于v和B兩者決定的平面(3)電荷運動的方向v和

4、B不一定垂直，但洛倫茲力一定垂直于磁感應強度B和速度v的方向當B、v不垂直時，用左手定則時磁感線不再垂直穿過手心1(多選)下列說法正確的是()A運動電荷不受洛倫茲力的地方一定沒有磁場B運動電荷受的洛倫茲力方向既與其運動的方向垂直，又與磁感線方向垂直C帶電荷量為q的電荷，在磁場中運動速度大小不變，則所受洛倫茲力一定不變D洛倫茲力對運動電荷不做功【解析】洛倫茲力的大小不但與速度大小有關，還與速度方向有關，如當vB時F0，而vB時FqvB.洛倫茲力的方向總與速度方向垂直，對運動電荷不做功同時又總與磁感線方向垂直，故B、D正確A、C錯誤【答案】BD2(多選)如圖是表示磁場磁感應強度B、負電荷運動方向v

5、和磁場對電荷作用力f的相互關系圖，這四個圖中畫的正確的是(B、v、f兩兩垂直)()【解析】由左手定則可知四指指向正電荷運動的方向，當負電荷在運動時，四指指向的方向應與速度方向相反，由此可判斷A、B、C均正確【答案】ABCD3(多選)如圖所示，是表示磁場磁感應強度B、負電荷運動方向v和磁場對電荷洛倫茲力F的相互關系圖，這四個圖中正確的是(B、v、F兩兩垂直)()【解析】由左手定則可判斷A、B、C正確【答案】ABC做題時要看清本題考查的是負電荷所受洛倫茲力的問題.用左手定則判斷負電荷所受洛倫茲力的方向時四指指向負電荷運動的反方向，這里容易弄混.電 子 束 在 磁 場 中 偏 轉 的 應 用電子顯像

6、管的工作原理：磁場對運動電荷的作用使電子束在磁場中偏轉，從而使電子束在顯像管中展開，在一個屏幕上形成圖像1電視機顯像管中電子束的偏轉是利用洛倫茲力()2電子束撞擊熒光屏時熒光屏會發光()如圖2­3­1所示，電視機顯像管中的電子束向上偏轉，則管頸處的偏轉線圈所提供的磁場是什么方向？圖2­3­1【提示】電子束在磁場中偏轉，根據左手定則可判斷出偏轉線圈提供的磁場方向為垂直于線面向外1構造如圖2­3­2所示圖2­3­22原理：陰極發射電子，經過偏轉線圈，偏轉線圈產生的磁場和電子運動方向垂直，電子受洛倫茲力作用發生偏轉，偏轉

7、后的電子打在熒光屏上，使熒光屏發光3掃描：偏轉區的水平方向和豎直方向都加有偏轉磁場，其方向、強弱都在不斷變化，因此電子束打在熒光屏上的光點不斷移動，這種現象稱為掃描電子束從最上一行掃描到最下一行叫一場，電視機每秒要進行50場的掃描，所以人們感到整個熒光屏都在發光4.如圖2­3­3所示，在鐵環上用絕緣導線纏繞兩個相同的線圈a和b，a、b串聯后通入方向如圖所示的電流I，一束電子從紙里經鐵環中心射向紙外時，電子將()圖2­3­3A向下偏轉B向上偏轉C向左偏轉 D向右偏轉【解析】由左手定則判斷電子受向上的洛倫茲力【答案】B5.如圖2­3­4所

8、示，銅質導電板置于勻強磁場中，通電時銅板中電子流方向向上，由于磁場作用，則()圖2­3­4A板左側聚集較多電子，使b點電勢高于a點電勢B板左側聚集較多電子，使a點電勢高于b點電勢C板右側聚集較多電子，使b點電勢高于a點電勢D板右側聚集較多電子，使a點電勢高于b點電勢【解析】由左手定則判斷，電子向右側偏轉【答案】D6.(多選)如圖2­3­5所示，一陰極射線管，左側不斷有電子射出，若在管的正下方放一通電直導線AB時，發現射線的徑跡向下彎曲，則() 【導學號：18792021】圖2­3­5A導線中的電流從A到BB導線中的電流從B到AC若要使電子束的徑跡向上彎曲，可以改變AB中的電流方向來實現D電子束的徑跡與AB中的電流方向無關【解析】電子在通電直導線產生的磁場中運動，無論直導線中的電流方向如何，電子的運動速度都是和磁感應強度的方向