2018版 第1章 第6节 洛伦兹力初探

高中物理粤教版教材高二年级选修1-1第一章第6节《洛伦兹力初探》教学设计2一、教学目标1．知识与技能：（1）、通过实验认识洛伦兹力，知道通电导线所受的安培力是运动电荷所洛伦兹力的宏观表现。

（2）、知道影响洛伦兹力方向的因素，了解电子束的磁偏转原理极其在技术中的应用。

2．过程与方法：（1）、通过实验研究运动电荷在磁场中的偏转，简单归纳出洛伦兹力的方向跟磁场方向、电磁运动方向的关系。

培养学生分析、归纳问题的能力。

（2）、熟悉几种常见的显象管的结构和原理，认识磁偏转在显象管中的应用。

3．情感态度与价值观：通过实验以及对显象管原理的了解，让学生感悟科学是人类创造发明的基础，科学技术可以大大改善我们的生活，从而培养学生将物理问题应用于生产和生活的意识。

教学活动（一）引入新课复习提问1、磁场对通电导线的作用力的大小和方向?安培力的大小：F=BIL安培力的方向：左手定则（1）如图，判定安培力的方向2、磁场对电流有力的作用,电流是怎样形成的呢?电荷的定向移动形成电流。

磁场对电流有力的作用，电流是由电荷的定向移动形成的，大家会想到什么？磁场对运动电荷有力的作用。

（二）、新课教学［演示实验］用阴极射线管研究磁场对运动电荷的作用。

说明电子射线管的原理：从阴极发射出来电子，在阴阳两极间的高压作用下，使电子加速，形成电子束，轰击到长条形的荧光屏上激发出荧光，可以显示电子束的运动轨迹。

实验现象：在没有外磁场时，电子束沿直线运动，将蹄形磁铁靠近阴极射线管，发现电子束运动轨迹发生了弯曲。

分析得出结论：磁场对运动电荷有作用。

1、洛伦兹力运动电荷在磁场中受到的作用力称为洛伦兹力。

通电导线在磁场中所受安培力实际是洛伦兹力的宏观表现。

2、洛伦兹力的方向左手定则：伸开左手，使大拇指跟其余四个手指垂直，并且都和手掌在一个平面内，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，那么，大拇指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。

2018 年粤教版高中物理选修1-1 第 1 章电与磁第 6 节洛伦兹力初探教案第六节洛伦兹力初探学习目标知识脉络1.认识什么是洛伦兹力．2．知道洛伦兹力的应用．( 要点 )3．会判断洛伦兹力的方向．( 要点、难点 )磁场对运动电荷的作用[先填空 ]1．洛伦兹力的定义：磁场对运动电荷的作使劲．2．洛伦兹力的方向：洛伦兹力的方向与磁场方向垂直，与运动电荷的运动方向垂直．电视机的显像管正是利用洛伦兹力来工作的．[再判断 ]1．洛伦兹力的方向与磁场方向平行．( ×)2．洛伦兹力将使粒子的速度变大．( ×)3．静止的带电粒子在磁场中也要遇到洛伦兹力的作用．( ×)[后思虑 ]应用左手定章怎样判断负电荷所受洛伦兹力方向【提示】应用左手定章判断负电荷所受洛伦兹力方向时，四指应指向负电荷运动的反方向，大拇指指向为洛伦兹力方向．1．洛伦兹力方向与安培力方向确实定是同样的，都是由左手定章判断．判断洛伦兹力的方向时必定要注意 F 垂直于 v 与 B 所决定的平面．2．当运动电荷的速度v 的方向与磁感觉强度的方向平行时，运动电荷不受洛伦兹力作用，仍以初速度v 做匀速直线运动．而磁场中静止的电荷也不受洛伦兹力的作用．导体平行磁场方向搁置时，定向运动的电荷不受洛伦兹力，因此导体也不受安培力．3．洛伦兹力对运动电荷永不做功，而安培力对运动导体却能够做功．因为洛伦兹力 F2018 年粤教版高中物理选修1-1 第 1 章电与磁第 6 节洛伦兹力初探教案一直垂直于电荷速度 v 的方向，无论电荷做什么性质的运动，也无论电荷是什么样的运动轨迹， F 只改变 v 的方向，其实不改变 v 的大小，因此洛伦兹力对运动电荷不做功．1．对于运动电荷和磁场的说法中，正确的选项是()A．运动电荷在某点不受洛伦兹力作用，这点的磁感觉强度必为零B．电荷的运动方向、磁感觉强度方向和电荷所受洛伦兹力的方向必定相互垂直C．电子射线因为遇到垂直于它的磁场作用而偏转，这是因为洛伦兹力对电子做功的结果D．电荷与磁场没有相对运动，电荷就必定不受磁场的作使劲【分析】运动电荷处于磁感觉强度为零处，所受洛伦兹力为零，但当运动电荷的速度方向和磁场方向一致时 ( 同向或反向 ) 也不受洛伦兹力的作用；运动电荷遇到的洛伦兹力垂直于磁场方向和电荷运动方向所决定的平面，即洛伦兹力既垂直磁场方向，也垂直于电荷的运动方向，但磁场方向和电荷运动方向不必定垂直；因为洛伦兹力必定垂直于电荷的运动方向，因此洛伦兹力永久不做功；运动电荷受洛伦兹力的作用，这里的运动应是与磁场的相对运动．【答案】 D2．以下表示磁场B、电荷运动方向v 和磁场对电荷的作使劲 F 的相互关系图中正确的是()【导学号： 75392039】【分析】第一弄清各图中三个方向的方向，图A、 B 中磁场方向垂直纸面向外，图 C 中电荷运动方向垂直纸面向里．图 D 中洛伦兹力方向垂直纸面向外．而后依照左手定章判断，选项 D 正确．【答案】 D3．带正电荷q 的粒子(不计重力)进入匀强磁场中，能在磁场中受力发生垂直纸面向里偏转的是 ()【分析】选项A、 B 中电荷运动方向与磁场方平行不受洛伦兹力．由左手定章知， C 项中电荷受洛伦兹力垂直纸面向外， D 项电荷受洛伦兹力垂直纸面向里．【答案】 D2018 年粤教版高中物理选修1-1 第 1 章电与磁第 6 节洛伦兹力初探教案磁偏转与显像管[先填空 ]1．磁偏转：借助垂直于电子束运动方向的磁场使电子束改变方向或许发生偏转的方法称为磁偏转．2．显像管的构造：主要由电子枪、线圈、荧光屏和玻璃屏幕四部分构成．[再判断 ]1．在显像管中，电子受洛伦磁力的作用，径迹发生偏转．( √)2．盘旋加快器的加快电压越大，带电粒子获取的最大动能越大．( ×)3．电子撞击荧光屏时荧光屏会发光．( √)[后思虑 ]磁场对电流有力的作用，电流是由电荷的定向挪动形成的．那么，这个力是不是作用在运动电荷上的呢？【提示】这个力作用在运动电荷上，磁场对电流的作使劲是磁场对运动电荷作使劲的宏观表现．1．电视机显像管原理显像管由电子枪 ( 应用热电子发射和电场加快的原理，发出高速电子束 ) 、线圈 ( 利用电流的磁效应产生磁场 ) 、荧光屏 ( 荧光物质在高速电子的轰击下发光 ) 和玻璃屏幕 ( 保护作用 ) 四部分构成( 如图 1-6-1) ．图 1-6-1电子枪产生的高能电子束，穿过磁偏转线圈产生的磁场时，受洛伦兹力的作用，运动径迹发生偏转，打在荧光物质上，产生亮点．经过受视频信号控制的偏转线圈中的电流的变化改变磁场，屏上的亮点的地点随之改变．彩色显像管中三支电子枪同时工作或一支电子枪同时发出三束电子．2．盘旋加快器美国物理学家劳伦斯于1932 年发明．其构造如图1-6-2 所示，核心零件为两个D形盒 ( 加匀强磁场 ) 和此间的夹缝( 加交变电场 ) ．2018 年粤教版高中物理选修1-1 第 1 章电与磁第 6 节洛伦兹力初探教案图 1-6-2(1)磁场的作用：带电粒子以某一速度从 D形盒中心邻近垂直磁场方向进入匀强磁场后，在洛伦兹力的作用下做匀速圆周运动，带电粒子每次进入 D 形盒都运动同样的时间( 半个周期) 后沿平行电场方向进入夹缝的电场．带电粒子被加快后在匀强磁场中做匀速圆周运动的半径增大，但周期却不变． ( 如图 1-6-3)图 1-6-3(2)电场的作用：盘旋加快器的两个 D 形盒之间的夹缝地区存在周期性变化的并垂直于两个 D 形盒正对截面的匀强电场，带电粒子经过该地区时被加快．(3)交变电压的作用：为保证带电粒子每次经过夹缝时都被加快，使之能量不停提升，需在夹缝双侧加上跟带电粒子在D 形盒中运动周期同样的交变电压．4．如图 1-6-4 为阴极射线管的构造表示图，阴极射线发出的电子束在阴极和阳极间强电场的作用下沿直线运动，假如在射线管所在地区内加上垂直纸面向里的匀强磁场，则电子束的偏转方向为()【导学号： 75392040】图 1-6-4A．向上偏转B．向下偏转C．向纸内偏转D．向纸外偏转【分析】带电粒子所受洛伦兹力的方向可用左手定章判断．在用左手定章判断洛伦兹力方向时，四指应指向电子运动的反方向，磁场垂直穿过手心，则大拇指所指的方向即为洛伦兹力的方向．【答案】 B2018 年粤教版高中物理选修 1-1 第 1 章电与磁第 6 节洛伦兹力初探教案5．显像管是电视机中的一个重要元件，如图 1- 6- 5 为电视机显像管的偏转线圈表示图，圆心墨点表示电子枪射出的电子，它的方向由纸内指向纸外，当偏转线圈通以图示方向的电流时，电子束应 ()图 1-6-5A ．向左偏转B ．向上偏转C ．不偏转D ．向下偏转【分析】 由安培定章判断电子所在处的磁场方向水平向左，再由左手定章判断运动的电子受洛伦兹力方向向上．选项B 正确．【答案】B6．带电粒子 M 和 N ，先后以不一样的速度沿 PO 方向射入圆形匀强磁场地区，运动轨迹如图 1-6-6 所示，不计重力，以下剖析正确的选项是( )【导学号： 75392041】图 1-6-6A ． 带正电， N 带负电B ． 和N 都带正电MMC ． M 带负电， N 带正电D ． M 和 N 都带负电【分析】由左手定章可判断，粒子M 向下偏，所受洛伦兹力向下，应带负电，粒子N向上偏，所受洛伦兹力向上，应带正电，故C 正确．【答案】C判断洛伦兹力方向时应注意电荷的正负， 特别是判断负电荷所受洛伦兹力方向时， 四指应指向电荷运动的反方向．。

（学案）高中物理选修1—1 第一章 电与磁第 1 页 第2 页1 第一章第六节 洛伦兹力初探姓名 高二 班 学号 ◆ 自主梳理★★★一、洛伦兹力：磁场对运动电荷的作用力。

【理解】（1）通电导体在磁场中所受的安培力，实际上是运动电荷在磁场中所受的洛伦兹力的宏观表现。

（2）洛伦兹力的方向：①洛伦兹力的方向不仅与磁场方向、电荷正负有关，还与电荷运动方向有关。

可以用左手定则来判断运动电荷在磁场中所受的洛伦兹力的方向。

②左手定则：让磁感线垂直穿过掌心，四指指向与正电荷运动方向一致，与负电荷运动方向相反，大拇指所指的方向就是洛伦兹力的方向。

（3）洛伦兹力一定垂直于磁场方向，一定垂直于电荷运动方向。

（4）洛伦兹力的大小：运动电荷在磁场中所受的洛伦兹力大小不仅与磁感应强度、电荷量有关，还与运动速度的大小及方向有关。

洛伦兹力的计算公式为：sin θfqvB =（其中θ为B 与v 的夹角） ①当︒=90θ时，即B ⊥v ，就是说当速度方向与磁场方向垂直时，则qvB =f ；②当︒=0θ时，即B // v ，就是说当速度方向与磁场方向平行时，则0f =，运动电荷不受洛伦兹力。

【特别提醒】电荷在磁场中静止时不受洛伦兹力，运动时也不一定受洛伦兹力。

必须是电荷在磁场中运动且运动方向与磁场方向不平行。

（5）洛伦兹力的应用：回旋加速器、磁流体发电机、电子显像管 【特别注意】①洛伦兹力不会使电荷速度大小发生变化。

（因为洛伦兹力的方向总是与速度方向垂直，根据牛顿第二定律，洛伦兹力产生的加速度的方向也总是与速度方向垂直，这个加速度只改变电荷的速度方向，不改变速度大小。

）②洛伦兹力对电荷不做功。

（因为洛伦兹力的方向总是与电荷速度方向垂直，所以洛伦兹力对电荷不做功，电荷的动能不变。

）③带电粒子垂直进入匀强磁场并只受洛伦兹力时，将会做匀速圆周运动，这是因为洛伦兹力总是与速度方向垂直，只改变速度方向，不改变速度大小。

二、磁偏转：借助于磁场改变电子束运动方向或发生偏转的方法。

高中物理粤教版教材高二年级选修1-1第一章第6节《洛伦兹力初探》教学设计1广州市荔湾区汾水中学蒋碧娣一、教学目标1．知识与技能：（1）、通过实验认识洛伦兹力，知道通电导线所受的安培力是运动电荷所洛伦兹力的宏观表现。

（2）、知道影响洛伦兹力方向的因素，了解电子束的磁偏转原理极其在技术中的应用。

2．过程与方法：（1）、通过实验研究运动电荷在磁场中的偏转，简单归纳出洛伦兹力的方向跟磁场方向、电磁运动方向的关系。

培养学生分析、归纳问题的能力。

（2）、熟悉几种常见的显象管的结构和原理，认识磁偏转在显象管中的应用。

3．情感态度与价值观：通过实验以及对显象管原理的了解，让学生感悟科学是人类创造发明的基础，科学技术可以大大改善我们的生活，从而培养学生将物理问题应用于生产和生活的意识。

【教学重点】重点：通过实验，知道影响洛伦兹力方向的因素【教学用具】阴极射线管、蹄形磁铁【学生基本情况分析：】我校属于生源组的D组学校，在广州市各类学校不断扩招的情况下，学生的整体素质及物理基础不断下降。

而文科学生对物理的学习兴趣更低，基础更薄弱，因此需要我们根据现有学生的具体情况设计教案，把握教学的难度、梯度，进行有效教学。

【教学设想】通过上一节课的学习，本节课显得有点顺理成章，既是以前内容的巩固与复习，又可以延伸新的知识，但是对文科生的要求不是很高，所以还是以实验为主，学生学起来比较轻松，对推理能力较强的学生，要求掌握洛伦兹力方向的判定方法。

【教学过程】一、复习提问，引入新课1、磁场对通电导体是否有力的作用？此力叫什么力？2、安培力的大小与那些因素有关？方向怎样判定？3、电流是怎样形成的？电流方向是如何规定的？思考：磁场对运动电荷是否有力的作用？二、新课教学讲述阴极射线管的结构以及工作原理。

观察实验1：磁场对运动电荷的作用（1）、在未加磁场的条件下，观察阴极射线管工作时电子束运动径迹。

（2）、让阴极射线管处于蹄形磁铁的磁场中，观察阴极射线管工作时电子束运动径迹。

第六节 洛伦兹力初探1.(1)洛伦兹力的定义：磁场对运动电荷的作用力． (2)洛伦兹力的方向：洛伦兹力的方向与磁场方向垂直，与运动电荷的运动方向垂直．电视机的显像管正是利用洛伦兹力来工作的． 2．思考判断(1)洛伦兹力的方向与磁场方向平行．(×)(2)洛伦兹力将使粒子的速度变大．(×)3．探究交流应用左手定则如何判定负电荷所受洛伦兹力方向【提示】 应用左手定则判定负电荷所受洛伦兹力方向时，四指应指向负电荷运动的反方向，大拇指指向为洛伦兹力方向．1.(1)磁偏转：借助垂直于电子束运动方向的磁场使电子束改变方向或者发生偏转的方法称为磁偏转．(2)显像管的结构：主要由电子枪、线圈、荧光屏和玻璃屏幕四部分组成．2．思考判断(1)在显像管中，电子受洛伦磁力的作用，径迹发生偏转．(√)(2)回旋加速器的加速电压越大，带电粒子获得的最大动能越大．(×)3．探究交流磁场对电流有力的作用，电流是由电荷的定向移动形成的．那么，这个力是否是作用在运动电荷上的呢？【提示】这个力作用在运动电荷上，磁场对电流的作用力是磁场对运动电荷作用力的宏观表现．1.电荷的运动方向和所受洛伦兹力有何关系？2.洛伦兹力对运动电荷是否做功？1．洛伦兹力方向与安培力方向的确定是一样的，都是由左手定则判定．判断洛伦兹力的方向时一定要注意F垂直于v与B所决定的平面．2．当运动电荷的速度v的方向与磁感应强度的方向平行时，运动电荷不受洛伦兹力作用，仍以初速度v做匀速直线运动．而磁场中静止的电荷也不受洛伦兹力的作用．导体平行磁场方向放置时，定向运动的电荷不受洛伦兹力，所以导体也不受安培力．3．洛伦兹力对运动电荷永不做功，而安培力对运动导体却可以做功．由于洛伦兹力F始终垂直于电荷的运动速度v的方向，不论电荷做什么性质的运动，也不论电荷是什么样的运动轨迹，F只改变v的方向，并不改变v的大小，所以洛伦兹力对运动电荷不做功．如图所示，表示磁场B、电荷运动方向v和磁场对电荷的作用力F的相互关系中正确的是()【审题指导】依据左手定则判断洛伦兹力的方向．【解析】首先弄清各图中三个方向的方位，图A、B中磁场方向垂直纸面向外，图C中电荷运动方向垂直纸面向里．图D中洛伦兹力方向垂直纸面向外．然后依据左手定则判断，选项D正确．【答案】 D1．带正电荷q的粒子(不计重力)进入匀强磁场中，能在磁场中受力发生垂直纸面向内偏转的是()【解析】选项A、B中电荷运动方向与磁场方平行不受洛伦兹力．由左手定则知，C项中电荷受洛伦兹力垂直纸面向外，D项电荷受洛伦兹力垂直纸面向内．【答案】 D1.电视机中有磁偏转吗？2.回旋加速器的原理是什么？1．电视机显像管原理显像管由电子枪(应用热电子发射和电场加速的原理，发出高速电子束)、线圈(利用电流的磁效应产生磁场)、荧光屏(荧光物质在高速电子的轰击下发光)和玻璃屏幕(保护作用)四部分组成(如图1-6-1)．图1-6-1电子枪产生的高能电子束，穿过磁偏转线圈产生的磁场时，受洛伦兹力的作用，运动径迹发生偏转，打在荧光物质上，产生亮点．通过受视频信号控制的偏转线圈中的电流的变化改变磁场，屏上的亮点的位置随之改变．彩色显像管中三支电子枪同时工作或一支电子枪同时发出三束电子．2．回旋加速器美国物理学家劳伦斯于1932年发明．其结构如图1-6-2所示，核心部件为两个D形盒(加匀强磁场)和其间的夹缝(加交变电场)．图1-6-2磁场的作用：带电粒子以某一速度从D 形盒中心附近垂直磁场方向进入匀强磁场后，在洛伦兹力的作用下做匀速圆周运动，带电粒子每次进入D 形盒都运动相同的时间(半个周期)后沿平行电场方向进入夹缝的电场．带电粒子被加速后在匀强磁场中做匀速圆周运动的半径增大，但周期却不变．(如图1-6-3)电场的作用：回旋加速器的两个D 形盒之间的夹缝区域存在周期性变化的并垂直于两个D 形盒正对截面的匀强电场，带电粒子经过该区域时被加速(如图1-6-3)．图1-6-3交变电压的作用：为保证带电粒子每次经过夹缝时都被加速，使之能量不断提高，需在夹缝两侧加上跟带电粒子在D 形盒中运动周期相同的交变电压．显像管是电视机中的一个重要元件，如图1-6-4为电视机显像管的偏转线圈示意图，圆心墨点表示电子枪射出的电子，它的方向由纸内指向纸外，当偏转线圈通以图示方向的电流时，电子束应( )图1-6-4A ．向左偏转B ．向上偏转C ．不偏转D ．向下偏转【审题指导】 安培定则→⎭⎪⎬⎪⎫电子所在处的磁场方向左手定则→电子所受洛伦兹力方向．【解析】由安培定则判断电子所在处的磁场方向水平向左，再由左手定则判断运动的电子受洛伦兹力方向向上．选项B正确．【答案】 B2. (2015·广东学业水平测试)带电粒子M和N，先后以不同的速度沿PO方向射入圆形匀强磁场区域，运动轨迹如图1-6-5所示，不计重力，下列分析正确的是()图1-6-5A．M带正电，N带负电B．M和N都带正电C．M带负电，N带正电D．M和N都带负电【解析】由左手定则可判断，粒子M向下偏，所受洛伦兹力向下，应带负电，粒子N向上偏，所受洛伦兹力向上，应带正电，故C正确．【答案】 C【备课资源】拿破仑授给伏打一枚金质奖章．伏打发明的电池使得科学家可以用比较大的持续电流来进行各种电学研究，促使电学研究有一个巨大的进展，伏打的成就受到各界普遍赞赏，科学界用他的姓氏命名电势、电势差(电压)的单位，为“伏特”(就是伏打，音译演变的)，简称“伏”．据说法国皇帝拿破仑一世1801年9月26日特地召伏打到巴黎，在一次专门的学术会议上伏打当众做了实验演示，亲临观看的拿破仑把一枚特制的金质奖章授于伏打，并封他为伯爵．1．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伦兹力作用，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伦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，这是因为洛伦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【解析】运动电荷处于磁感应强度为零处，所受洛伦兹力为零，但当运动电荷的速度方向和磁场方向一致时(同向或反向)也不受洛伦兹力的作用；运动电荷受到的洛伦兹力垂直于磁场方向和电荷运动方向所决定的平面，即洛伦兹力既垂直磁场方向，也垂直于电荷的运动方向，但磁场方向和电荷运动方向不一定垂直；因为洛伦兹力一定垂直于电荷的运动方向，所以洛伦兹力永远不做功；运动电荷受洛伦兹力的作用，这里的运动应是与磁场的相对运动．【答案】 D2．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C．做变加速直线运动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】 A3．带电粒子以一定的速度垂直射入匀强磁场中，(不计粒子的重力)带电粒子在磁场中将做()A．匀速直线运动B．匀加速直线运动C．匀速圆周运动D．无法确定【解析】带电粒子在匀强磁场中仅受洛伦兹力，洛伦兹力始终与速度方向垂直，只改变速度的方向，不改变速度的大小，因而做匀速圆周运动，故C正确．【答案】 C4．如图1-6-6为阴极射线管的结构示意图，阴极射线发出的电子束在阴极和阳极间强电场的作用下沿直线运动，如果在射线管所在区域内加上垂直纸面向里的匀强磁场，则电子束的偏转方向为()图1-6-6A．向上偏转B．向下偏转C．向纸内偏转D．向纸外偏转【解析】带电粒子所受洛伦兹力的方向可用左手定则判定．在用左手定则判定洛伦兹力方向时，四指应指向电子运动的反方向，磁场垂直穿过手心，则大拇指所指的方向即为洛伦兹力的方向．【答案】B。

第一章第六节1．关于静电力与洛伦兹力，以下说法正确的是()A．电荷只要处在电场中，就会受到静电力，而电荷静止在磁场中，有可能受到洛伦兹力B．静电力对在其电场中的电荷一定会做功，而洛伦兹力对在磁场中的电荷却不会做功C．静电力与洛伦兹力一样，受力方向都在电场线和磁感线上D．只有运动的电荷在磁场中才可能会受到洛伦兹力的作用【答案】D【解析】电荷受静电力及洛伦兹力的条件及两种力的方向规律都不同．2．图1－6－4所示，在电子射线管(电子束从左向右加速运动)上方平行放置一通电直导线，则电子射线将()图1－6－4A．向上偏B．向下偏C．向纸内偏D．向纸外偏【答案】A【解析】长直导线中电流方向自右向左，根据安培定则，导线下方磁场方向指向纸外，根据左手定则，电子射线受到的洛伦兹力的方向向上，则电子射线将向上偏．故选A．3．(2014年韶关学业水平模拟)下列哪种力是洛伦兹力()A．电荷间的相互作用力B．电场对电荷的作用力C．磁铁对小磁针的作用力D．磁场对运动电荷的作用力【答案】D【解析】电荷间相互作用力称为库仑力，故A错误；电场对电荷的作用力称为电场力，故B错误；磁铁对小磁针的作用力称为磁场力，故C错误；磁场对运动电荷的作用力称为洛伦兹力，故D正确．4．关于洛伦兹力和安培力的描述，正确的是()A．通电直导线在匀强磁场中一定受到安培力的作用B．安培力是大量运动电荷所受洛伦兹力的宏观表现C．带电粒子在匀强磁场中运动受到的洛伦兹力做正功D．通电直导线在磁场中受到的安培力方向与磁场方向平行【答案】B【解析】当通电导线与磁场平行时不受安培力作用，A错；洛伦兹力永远都不做功，C 错；安培力方向与磁场方向垂直，D错．5．(多选)如下图所示，表示出的磁场的磁感应强度B，负电荷的运动方向v和磁场对电荷的作用力F的相互关系图(I、v、F两两垂直)，其中正确的是()【答案】AC6．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．相对于预定地点，稍向东偏转C．相对于预定地点，稍向西偏转D．相对于预定地点，稍向北偏转【答案】B【解析】赤道上空地球表面地磁场方向由南向北，质子带正电．根据左手定则可判定，质子在赤道上空竖直下落过程中受到的洛伦兹力方向向东．故选B．7．(2015年广东学业水平考试)带电粒子M和N，先后以不同的速度沿PO方向射入圆形匀强磁场区域，运动轨迹如图1－6－5所示．不计重力，下列分析正确的是()图1－6－5A．M带正电，N带负电B．M和N都带正电C．M带负电，N带正电D．M和N都带负电【答案】C【解析】由轨迹可知N 粒子受力向上，结合左手定则知该粒子带正电，同理M 粒子受力向下，结合左手定则可知该粒子带负电．8．如图1－6－6所示，各图已标出磁场方向、电荷运动方向、电荷所受洛伦兹力方向三个中的两个，试标出另一个的方向．图1－6－6【答案】见解析【解析】用左手定则判断，对－q ，四指应指向其运动方向的反方向．分别可得：(1)图中＋q 受洛伦兹力方向垂直于v 斜向左；(2)图中－q 受洛伦兹力方向垂直于v 水平向左；(3)图中－q 运动方向平行于斜面向下；(4)图中匀强磁场方向为垂直纸面向外．9．如图1－6－7所示，为磁流体发电机示意图，其中两极板间距 d ＝20 cm ，磁场的磁感应强度B ＝5 T ，若接入额定功率P ＝100 W 的灯泡，灯泡正好正常发光，灯泡正常发光时的电阻R ＝400 Ω，不计发电机内阻，求等离子体的流速．图1－6－7【答案】200 m/s【解析】等离子体进入磁场后，在洛伦兹力的作用下发生偏转，正、负离子分别向下、上极板聚集，形成一个下极板为正极、上极板为负极的电源．不计发电机内阻，电源电动势等于灯泡两端电压，可求得U 灯＝200 V ，即电动势E ＝200 V.E dq ＝q v B ，故电源电动势E ＝Bd v .等离子体的流速v ＝E Bd＝200 m/s.。

粤教版高中物理选修11第1章电与磁第6节洛伦兹力初探学案学习目标知识脉络1.了解什么是洛伦兹力．2．知道洛伦兹力的运用．(重点)3．会判别洛伦兹力的方向．(重点、难点)磁场对运动电荷的作用[先填空]1．洛伦兹力的定义：磁场对运动电荷的作用力．2．洛伦兹力的方向：洛伦兹力的方向与磁场方向垂直，与运动电荷的运动方向垂直．电视机的显像管正是应用洛伦兹力来任务的．[再判别]1．洛伦兹力的方向与磁场方向平行．(×)2．洛伦兹力将使粒子的速度变大．(×)3．运动的带电粒子在磁场中也要遭到洛伦兹力的作用．(×)[后思索]运用左手定那么如何判定负电荷所受洛伦兹力方向【提示】运用左手定那么判定负电荷所受洛伦兹力方向时，四指应指向负电荷运动的反方向，大拇指指向为洛伦兹力方向．1．洛伦兹力方向与安培力方向确实定是一样的，都是由左手定那么判定．判别洛伦兹力的方向时一定要留意F垂直于v与B所决议的平面．2．当运动电荷的速度v的方向与磁感应强度的方向平行时，运动电荷不受洛伦兹力作用，仍以初速度v做匀速直线运动．而磁场中运动的电荷也不受洛伦兹力的作用．导体平行磁场方向放置时，定向运动的电荷不受洛伦兹力，所以导体也不受安培力．3．洛伦兹力对运动电荷永不做功，而安培力对运动导体却可以做功．由于洛伦兹力F 一直垂直于电荷速度v的方向，不论电荷做什么性质的运动，也不论电荷是什么样的运动轨迹，F只改动v的方向，并不改动v的大小，所以洛伦兹力对运动电荷不做功．1．关于运动电荷和磁场的说法中，正确的选项是( )A．运动电荷在某点不受洛伦兹力作用，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伦兹力的方向一定相互垂直C．电子射线由于遭到垂直于它的磁场作用而偏转，这是由于洛伦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【解析】运动电荷处于磁感应强度为零处，所受洛伦兹力为零，但当运动电荷的速度方向和磁场方向分歧时(同向或反向)也不受洛伦兹力的作用；运动电荷遭到的洛伦兹力垂直于磁场方向和电荷运动方向所决议的平面，即洛伦兹力既垂直磁场方向，也垂直于电荷的运动方向，但磁场方向和电荷运动方向不一定垂直；由于洛伦兹力一定垂直于电荷的运动方向，所以洛伦兹力永远不做功；运动电荷受洛伦兹力的作用，这里的运动应是与磁场的相对运动．【答案】 D2．以下表示磁场B、电荷运动方向v和磁场对电荷的作用力F的相互关系图中正确的选项是( )【导学号：75392039】【解析】首先弄清各图中三个方向的方位，图A、B中磁场方向垂直纸面向外，图C 中电荷运动方向垂直纸面向里．图D中洛伦兹力方向垂直纸面向外．然后依据左手定那么判别，选项D正确．【答案】 D3．带正电荷q的粒子(不计重力)进入匀强磁场中，能在磁场中受力发作垂直纸面向里偏转的是( )【解析】选项A、B中电荷运动方向与磁场方平行不受洛伦兹力．由左手定那么知，C 项中电荷受洛伦兹力垂直纸面向外，D项电荷受洛伦兹力垂直纸面向里．【答案】 D磁偏转与显像管[先填空]1．磁偏转：借助垂直于电子束运动方向的磁场使电子束改动方向或许发作偏转的方法称为磁偏转．2．显像管的结构：主要由电子枪、线圈、荧光屏和玻璃屏幕四局部组成．[再判别]1．在显像管中，电子受洛伦磁力的作用，径迹发作偏转．(√)2．盘旋减速器的减速电压越大，带电粒子取得的最大动能越大．(×)3．电子撞击荧光屏时荧光屏会发光．(√)[后思索]磁场对电流有力的作用，电流是由电荷的定向移动构成的．那么，这个力能否是作用在运动电荷上的呢？【提示】这个力作用在运动电荷上，磁场对电流的作用力是磁场对运动电荷作用力的微观表现．1．电视机显像管原理显像管由电子枪(运用热电子发射和电场减速的原理，收回高速电子束)、线圈(应用电流的磁效应发生磁场)、荧光屏(荧光物质在高速电子的轰击下发光)和玻璃屏幕(维护作用)四局部组成(如图1­6­1)．图1­6­1电子枪发生的高能电子束，穿过磁偏转线圈发生的磁场时，受洛伦兹力的作用，运动径迹发作偏转，打在荧光物质上，发生亮点．经过受视频信号控制的偏转线圈中的电流的变化改动磁场，屏上的亮点的位置随之改动．黑色显像管中三支电子枪同时任务或一支电子枪同时收回三束电子．2．盘旋减速器美国物理学家劳伦斯于1932年发明．其结构如图1­6­2所示，中心部件为两个D形盒(加匀强磁场)和其间的夹缝(加交变电场)．图1­6­2(1)磁场的作用：带电粒子以某一速度从D形盒中心左近垂直磁场方向进入匀强磁场后，在洛伦兹力的作用下做匀速圆周运动，带电粒子每次进入D形盒都运动相反的时间(半个周期)后沿平行电场方向进入夹缝的电场．带电粒子被减速后在匀强磁场中做匀速圆周运动的半径增大，但周期却不变．(如图1­6­3)图1­6­3(2)电场的作用：盘旋减速器的两个D形盒之间的夹缝区域存在周期性变化的并垂直于两个D形盒正对截面的匀强电场，带电粒子经过该区域时被减速．(3)交变电压的作用：为保证带电粒子每次经过夹缝时都被减速，使之能量不时提高，需在夹缝两侧加上跟带电粒子在D形盒中运动周期相反的交变电压．4．如图1­6­4为阴极射线管的结构表示图，阴极射线收回的电子束在阴极和阳极间强电场的作用下沿直线运动，假设在射线管所在区域内加上垂直纸面向里的匀强磁场，那么电子束的偏转方向为( )【导学号：75392040】图1­6­4A．向上偏转B．向下偏转C．向纸内偏转D．向纸外偏转【解析】带电粒子所受洛伦兹力的方向可用左手定那么判定．在用左手定那么判定洛伦兹力方向时，四指应指向电子运动的反方向，磁场垂直穿过手心，那么大拇指所指的方向即为洛伦兹力的方向．【答案】 B5．显像管是电视机中的一个重要元件，如图1­6­5为电视机显像管的偏转线圈表示图，圆心墨点表示电子枪射出的电子，它的方向由纸内指向纸外，当偏转线圈通以图示方向的电流时，电子束应( )图1­6­5A．向左偏转B．向上偏转C．不偏转D．向下偏转【解析】由安培定那么判别电子所在处的磁场方向水平向左，再由左手定那么判别运动的电子受洛伦兹力方向向上．选项B正确．【答案】 B6．带电粒子M和N，先后以不同的速度沿PO方向射入圆形匀强磁场区域，运动轨迹如图1­6­6所示，不计重力，以下剖析正确的选项是( )【导学号：75392041】图1­6­6A．M带正电，N带负电B．M和N都带正电C．M带负电，N带正电D．M和N都带负电【解析】由左手定那么可判别，粒子M向下偏，所受洛伦兹力向下，应带负电，粒子N向上偏，所受洛伦兹力向上，应带正电，故C正确．【答案】 C判别洛伦兹力方向时应留意电荷的正负，特别是判别负电荷所受洛伦兹力方向时，四指应指向电荷运动的反方向．。