文档视界 最新最全的文档下载
当前位置:文档视界 › 研究洛伦兹力+洛伦兹力

研究洛伦兹力+洛伦兹力

研究洛伦兹力+洛伦兹力
研究洛伦兹力+洛伦兹力

精锐教育学科教师辅导教案

学员编号:年级:课时数:1

学员姓名:辅导科目:物理学科教师:

授课内容研究洛伦兹力洛伦兹力与现技术

星级★★★

授课日期及时段

教学内容

<建议用时5分钟!>

目前,电视机已走进了家家户户,给人们的生活带来了巨大的变化.足不出户便可欣赏到千里之外的奥运赛事的精彩直播!电视机正在播放节目时,禁止将磁铁靠近荧光屏!你知道这是为什么吗?

<建议用时20分钟!>

Ⅱ.同步讲解

Ⅰ.课堂导入

一、要点提纲:

1、洛伦兹力的方向

(1)洛伦兹力:运动电荷在磁场中所受的力称为洛伦兹力.

(2)用左手定则判断洛伦兹力的方向:伸开左手,使拇指与其余四指垂直且都与手掌在同一个平面内,让磁感线垂直穿过掌心,并使四指指向正电荷运动的方向,则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.若电荷为负电荷,则四指指向负电荷运动的反方向。

2、洛伦兹力的方向的讨论。

(1)决定洛伦兹力方向的因素有三个:电荷的电性(正、负)、速度方向、磁感应强度的方向.当电荷电性一定时,其他两个因素中,如果只让一个因素相反,则洛伦兹力方向必定相反;如果同时让两个因素相反,则洛伦兹力方向将不变。

(2)在研究电荷的运动方向与磁场方向垂直的情况时,由左手定则可知,洛伦兹力的方向既与磁场方向垂直,又与电荷的运动方向垂直,即洛伦兹力垂直于v 和B 两者所决定的平面。

(3) ①判断负电荷在磁场中运动所受洛伦兹力的方向,四个手指要指向负电荷运动的反方向。 ②电荷运动的速度v 和B 不一定垂直,但洛伦兹力一定垂直于磁感应强度B 和速度v 。

3、洛伦兹力的大小 (1)计算大小:

①若已知运动电荷的速度v 的方向与磁感应强度B 的方向垂直时,则电荷所受的洛伦兹力大小为f =qvB 。 如图所示,直导线长L ,电流为I ,导线中运动电荷数为n ,截面积为S ,电荷的电荷量为q ,运动速度为v ,则安培力F =ILB =nf

所以洛伦兹力f =F n =ILB

n

因为I =NqSv (N 为单位体积的电荷数)

所以f =NqSv ·LB n =NSL

n

·qvB ,式中n =NSL ,故f =qvB 。

②若已知运动电荷的速度v 的方向与磁感应强度B 的方向不垂直时,设夹角为θ,则电荷所受的洛伦兹力大小为f =qvBsinθ。

③大小关系:F =Nf ,式中的N 是导体中定向运动的电荷数。

(2)洛伦兹力与安培力的关系。

①安培力是洛伦兹力的宏观表现,洛伦兹力是安培力的微观解释。 ②方向关系:洛伦兹力f 的方向与安培力F 的方向相同。

③若已知运动电荷的速度v 的方向与磁感应强度B 的方向平行,则电荷所受的洛伦兹力大小为f =0。

(3)洛仑兹力与安培力有什么联系和区别。 ①区别

a.洛伦兹力是单个运动电荷在磁场中受到的力,而安培力是导体中所有定向移动的自由电荷受到的洛伦兹力的 宏观表现。

b.尽管安培力是自由电荷定向移动时受到的洛伦兹力的宏观表现,但也不能认为安培力就简单地等于所有定向移动电荷所受洛伦兹力的和,一般只有当导体静止时才能这样认为。

c.洛伦兹力不论是恒力还是变力,始终与电荷运动方向垂直,一定不做功,但安培力却可以做功,此时,通电导体一定是运动的。

②联系:洛伦兹力和安培力在本质上都是运动电荷在磁场中所受的磁场力。

3、带电粒子在磁场中的运动 (1) 运动轨迹

①匀速直线运动:带电粒子的速度方向与磁场方向平行(相同或相反),此时带电粒子所受洛伦兹力为 ,粒子将以速度v 做匀速直线运动。

②匀速圆周运动:带电粒子垂直射入匀强磁场,由于洛伦兹力始终和运动方向垂直,因此,带电粒子速度大小不变,但是速度方向不断在变化,所以带电粒子做匀速圆周运动,洛伦兹力提供向心力。 (2) 轨迹半径和周期

由F 向=f 得qvB =m v 2R ,所以有R = mv qB ,T = 2πm

qB 。

4、质谱仪

(1)构造

如图所示,主要由以下几部分组成: ①带电粒子注入器 ②加速电场(U ) ③速度选择器(B 1、E ) ④偏转磁场(B 2) ⑤照相底片

(2)原理

利用磁场对带电粒子的偏转,由带电粒子的电荷量、轨道半径确定其质量,粒子由加速电场加速后进入速度选择器,匀速运动,电场力和洛伦兹力平衡qE =qvB 1,v =E B 1粒子匀速直线通过进入偏转磁场B 2,偏转半径r =mv

qB 2,可得比荷

q m =E

B 1B 2r . 【特别提醒】

①速度选择器两极板间距离极小,粒子稍有偏转,即打到极板上. ②速度选择器对正负电荷均适用.

③速度选择器中的E 、B 1的方向具有确定的关系,仅改变其中一个方向,就不能对速度做出选择。

5、回旋加速器

(1)构造:回旋加速器主要由圆柱形磁极、两个D 形金属盒、高频交变电源、粒子源和粒子引出装置等组成。 (2)原理

回旋加速器的工作原理如图3-6-3所示.放在A 0处的粒子源发出一个带正电的粒子,它以某一速率v 0垂直进入匀强

磁场中,在磁场中做匀速圆周运动.经过半个周期,当它沿着半圆A 0A 1时,我们在A 1A 1′处设置一个向上的电场,使这个带电粒子在A 1A 1′处受到一次电场的加速,速率由v 0增加到v 1,然后粒子以速率v 1在磁场中做匀速圆周运动.我们知道,粒子的轨道半径跟它的速率成正比,因而粒子将沿着增大了的圆周运动.又经过半个周期,当它沿着半圆弧A 1′A 2′到达A 2′时,我们在A 2′A 2处设置一个向下的电场,使粒子又一次受到电场的加速,速率增加到v 2,如此继续下去.每当粒子运动到A 1A 1′、A 3A 3′等处时都使它受到一个向上电场力加速,每当粒子运动到A 2′A 2、A 4′A 4等处时都使它受到一个向下电场力加速,那么,粒子将沿着图示的螺旋线回旋下去,速率将一步一步地增大。

(3)旋转周期:与速率和半径无关,且T =2πm

qB ,而高频电源的周期与粒子旋转周期应相等才能实现回旋加速,故高频

电源周期T 电=2πm

qB

.

(4)最大动能:由于D 形盒的半径R 一定,由v m =qBR m 知,粒子最大动能E km = q 2B 2R 2

2m

.

由上式可以看出,要使粒子射出的动能E km 增大,就要使磁场的磁感应强度B 以及D 形盒的半径R 增大,而与加速电压U 的大小无关(U ≠0),与加速的次数无关。

二.题型分类:

题型一:洛伦兹力方向的判断

【例1】(★★★)试判断下图中带电粒子所受洛伦兹力的方向向上的是()

【答案】A

【解析】A图中带电粒子受力方向向上;B图中带电粒子受力方向向外;C图中带电粒子受力方向向左;D图中带电粒子受力方向向里.

变式训练:如图所示,在阴极射线管的正下方平行放置一根通有足够强直线电流的长直导线,且导线中电流方向水平向右,则阴极射线将会()

A.向上偏转B.向下偏转

C.向纸内偏转D.向纸外偏转

【答案】A

【解析】本题考查的是洛伦兹力方向的判断,首先根据右手定则判断导线上方磁场的方向,然后再根据左手定则判断电子的受力方向.根据以上判断知:导线上方磁场应垂直纸面向外,电子受的洛伦兹力向上,所以应向上偏转.

题型二:洛伦兹力在运动学中的应用

【例3】(★★★)初速度为v0的电子,沿平行于通电长直导线的方向射出,直导线中电流方向与电子的初速度如图所示()

A.电子将向右偏转,速率不变

B.电子将向左偏转,速率改变

C.电子将向左偏转,速率不变

D.电子将向右偏转,速率改变

【答案】A

【解析】本题考查洛伦兹力及是否对带电粒子做功,只有明确了电子所处的磁场方向即可根据左手定则判断出偏转方向.根据以上分析,导线右方由右手定则知磁场方向垂直纸面向里;由左手定则可知,洛伦兹力向右,所以电子向右偏转,洛伦兹力只改变速度方向,不改变速度大小.

变式训练:如图所示,在真空中,水平导线中有恒定电流I通过,导线的正下方有一质子初速度方向与电流方向相同,则质子可能的运动情况是()

A.沿路径a运动B.沿路径b运动

C.沿路径c运动D.沿路径d运动

【答案】B

【解析】由安培定则,电流在下方产生的磁场方向指向纸外,由左手定则,质子刚进入磁场时所受洛伦兹力方向向上.则质子的轨迹必定向上弯曲,因此C、D必错;由于洛伦兹力方向始终与电荷运动方向垂直,故其运动轨迹必定是曲线,则B正确,A错误.

题型三:洛伦兹力大小计算

【例3】(★★★)一个速度为零的质子,经过电压为1 880 V的电场加速后,垂直进入磁感应强度为5.0×10-4 T的匀强磁场中,质子受到的洛伦兹力是多大?洛伦兹力与质子的重力的比值是多大?(质子质量m=1.67×10-27 kg,g取10 N/kg)

【解析】质子的初速度为零,电场加速的能量全部转化为质子垂直进入匀强磁场时的动能.依据能量守恒定律有Uq

=1

2mv

2,可得质子进入匀强磁场时的速率v=

2Uq

m=

2×1 880×1.6×10-19

1.67×10-27

m/s≈6.0×105 m/s.

由于质子是垂直进入磁场,故F=qvB=1.6×10-19×6.0×105×5.0×10-4N=4.8×10-17N,质子的重力G=mg=1.67×10-

27×10 N=1.67×10-26 N,则F

G=4.8×10-17

1.67×10-26

≈2.87×109.

【答案】4.8×10-17 N 2.87×109

变式训练:在如图所示的各图中,匀强磁场的磁感应强度均为B ,带电粒子的速率均为v ,带电荷量均为q ,试求出图中带电粒子所受洛伦兹力的大小,并标出洛伦兹力的方向。

【解析】

(1)由左手定则判断洛伦兹力的方向,因v ⊥B ,所以F =qvB ,方向与v 垂直斜向上. (2)v 与B 夹角为30°,取v 与B 垂直分量,故F =qvB sin30°=1

2qvB ,方向垂直纸面向里.

(3)由于v 与B 平行,所以不受洛伦兹力.

(4)v 与B 垂直,故F =qvB ,方向与v 垂直斜向上. 【答案】见解析

题型四:带电粒子在无界磁场中的运动

【例4】(★★★)已知氢核与氦核的质量之比m 1∶m 2=1∶4,电荷量之比q 1∶q 2=1∶2,当氢核与氦核以v 1∶v 2=4∶1的速度,垂直于磁场方向射入磁场后,分别做匀速圆周运动,则氢核与氦核半径之比r 1∶r 2=________,周期之比T 1∶T 2=______. 【答案】2∶1 1∶2

【解析】点电荷射入磁场后受洛伦兹力作用做匀速圆周运动,所以洛伦兹力提供向心力,即qvB =m v 2r ,得:r =mv

qB ,

所以r 1∶r 2=m 1v 1q 1B ∶m 2v 2

q 2B

=2∶1

同理,因为周期T =2πm qB ,所以T 1∶T 2=2πm 1q 1B ∶2πm 2

q 2B =1∶2

变式训练:粒子甲的质量与电荷量分别是粒子乙的4倍与2倍,两粒子均带正电,让它们在匀强磁场中同一点以大小相等、方向相反的速度开始运动,已知磁场方向垂直纸面向里,以下四个图中,能正确表示两粒子运动轨迹的是( )

【解析】根据左手定则和半径的计算式r =mv

Bq 加以分析知A 正确.

【答案】A

题型五:带电粒子在有界磁场中的运动

【例5】(★★★)如图所示,一束电子(电荷量为e )以速度v 0垂直射入磁感应强度为B ,宽为d 的匀强磁场中,穿出磁场时速度方向与电子原来入射方向的夹角为30°,则电子的质量是________,穿过磁场的时间是________.

【解析】电子在匀强磁场中运动时 ,只受洛伦兹力作用,故其轨道是圆弧的一部分.又因洛伦兹力与速度v 垂直,故圆心应在电子穿入和穿出时洛伦兹力延长线的交点上.从图中可以看关系可得:r =d

sin θ

=2d . 由牛顿第二定律得:qvB =mv 2r , 解得:m =qBr v =2deB v .

点电荷通过AB 弧所用的时间,即穿过磁场的时间为: t =θ2πT =112×2πm Be =πm 6Be =πd

3v 。 【答案】2deB v πd 3v

变式训练:如图所示,虚线圆所围区域内有方向垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度为B .一束电子沿圆形区域的直径方向以速度v 射入磁场,电子束经过磁场区后,其运动方向与原入射方向成θ角.设电子质量为m ,电荷量为e ,不计电子之间相互作用力及所受的重力.求: (1)电子在磁场中运动轨迹的半径R . (2)电子的磁场中运动的时间t . (3)圆形磁场区域的半径r .

【解析】本题是考查带电粒子在圆形区域中的运动问题.一般先根据入射、出射速度确定圆心,再根据几何知识求解.首先利用对准圆心方向入射必定沿背离圆心出射的规律,找出圆心位置;再利用几何知识及带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的相关知识求解.

(1)由牛顿第二定律得Bqv =mv 2R ,q =e ,得R =mv Be

.

(2)如图所示,设电子做圆周运动的周期为T ,则T =2πR v =2πm Bq =2πm

Be .由如图所示的几何关

系得圆心角α=θ,所以

t =α2πT =mθeB .(3)由几何关系可知:tan θ2=r R ,所以有r =mv eB tan θ

2. 【答案】见解析

题型六:质谱仪的相关计算

【例6】(★★★)质谱仪原理如图3-6-11所示,a 为粒子加速器,电压为U 1,b 为速度选择器,磁场与电场正交,磁感应强度为B 1,板间距离为d ,c 为偏转分离器,磁感应强度为B 2.今有一质量为m ,电荷量为+e 的粒子(不计重力)经加速后,该粒子恰能通过速度选择器,粒子进入分离器后做半径为R 的匀速圆周运动.求: ①粒子的速度v . ②速度选择器的电压U 2.

③粒子在B 2磁场中做匀速圆周运动的半径R .

【解析】根据动能定理可求出速度v ,据静电力和洛伦兹力相等可得到U 2,再据粒子在磁场中做匀速圆周运动的知识可求得半径.

①在a 中,粒子被加速电场U 1加速,由动能定理有eU 1=1

2mv 2 得v =

2eU 1

m

②在b 中,粒子受的静电力和洛伦兹力大小相等,即e U 2

d =evB 1

代入v 值得U 2=B 1d

2eU 1

m

③在c 中,粒子受洛伦兹力作用而做圆周运动,回转半径R =mv B 2e ,代入v 值得R =

1

B 22U 1m

e

【答案】见解析

变式训练:质谱仪的两大重要组成部分是加速电场和偏转磁场,如图所示为质谱仪的原理图.设想有一个静止的质量为m 、带电量为q 的带电粒子(不计重力),经电压为U 的加速电场加速后垂直进入磁感应强度为B 的偏转磁场中,带电粒子打至底片上的P 点,设OP =x ,则在图中能正确反映x 与U 之间的函数关系的是( )

【解析】本题考查质谱仪的原理,可根据带电粒子在电场、磁场中的运动规律求解.由题意知,带电粒子经电场加速后有:Uq =12mv 2①,在磁场中,由牛顿第二定律Bqv =mv 2r ②,r =x 2③,解①②③得:x =

2m

Bq 2Uq

m

,所以B 正确 【答案】B

题型七:回旋加速器的相关计算

【例7】(★★★)如图3-6-12所示,回旋加速器D 形盒的最大半径为R ,匀强磁场垂直穿过D 形盒面,两D 形盒的间隙为d ,一质量为m ,带电量为q 的粒子每经过间隙时都被加速,加速电压大小为U ,粒子从静止开始经多次加速,当速度达到v 时,粒子从D 形盒的边缘处引出,求: ①磁场的磁感应强度B 的大小. ②带电粒子在磁场中运动的圈数n . ③粒子在磁场和电场中运动的总时间t .

【解析】本题考查回旋加速器的工作原理,可通过分析加速、偏转原理加以解答. ①因为洛伦兹力提供向心力,qvB =mv 2R ,所以B =mv

qR .

②由动能定理2nqU =12mv 2,所以n =mv 2

4qU .

③粒子在磁场中运动的时间t 1=nT =n 2πR v =πmvR

2qU .

粒子在电场中运动的加速度为a =qU

md ,

粒子在电场中运动的加速位移为x =2nd , 设粒子在电场中运动的时间t 2,则x =12at 2

2,

所以t 2=2d nm qU =mvd qU

. t =t 1+t 2=

πmvR 2qU +mvd qU =(πR +2d )mv

2qU

. 【答案】见解析

变式训练:(双选)回旋加速器是加速带电粒子的装置,其核心部分是分别与高频交流电极相连接的两个D 形金属盒,两盒间的狭缝中形成的周期性变化的电场,使粒子在通过狭缝时都能得到加速,两D 形金属盒处于垂直于盒底的匀强磁场中,如图3-6-14所示,要增大带电粒子射出时的动能,则下列说法中正确的是( ) A .增大匀强电场的加速电压 B .增大磁场的磁感应强度 C .减小狭缝间的距离 D .增大D 形金属盒的半径

【解析】经回旋加速器加速后粒子获得的动能E =q 2B 2R 2

2m ,可以看出要增大粒子射出时的动能就要增大磁场的磁感应

强度,增大D 形金属盒的半径,故B 、D 正确;增大匀强电场间的加速电压,减小狭缝间的距离都不会改变粒子飞出时的动能,只是改变了每次加速的动能变化量,故A 、C 错误. 【答案】BD

<建议用时10分钟!>

Ⅲ.达标检测

(时间10分钟,共10道题,满分30分)

1.(★★★)如图所示,圆形区域内有垂直纸面的匀强磁场,三个质量和电荷量都相同的带电粒子a、b、c,以不同的速率对准圆心O沿着AO方向射入磁场,其运动轨迹如图。若带电粒子只受磁场力的作用,则下列说法正确的是()

A.a粒子动能最大

B.c粒子速率最大

C.c粒子在磁场中运动时间最长

D.它们做圆周运动的周期T a

【答案】B

2.(★★★)下图中表示磁场B、正电荷运动速度V和磁场对电荷作用力F的方向相互关系图,且B、F、V垂直,这四个图中画得正确的是

【答案】D

3.(★★★)关于电荷所受电场力和洛伦兹力,正确的说法是

A.电荷在磁场中一定受洛伦兹力作用

B.电荷在电场中一定受电场力作用

C.电荷所受电场力一定与该处电场方向一致

D.电荷所受的洛伦兹力不一定与磁场方向垂直

【答案】B

4.(★★★)三种不同粒子a、b、c从O点沿同一方向进入垂直纸面向里的匀强磁场中,它们的运动轨迹分别如图所示.则()

A.粒子a一定带正电

B.粒子b一定带正电

C.粒子c一定带正电

D.粒子b一定带负电

【答案】A

5.(★★★)如图所示,在x轴上方存在磁感应强度为B的匀强磁场,一个电子(质量为m,电荷量为q)从x轴

上的O点以速度v斜向上射入磁场中,速度方向与x轴的夹角为45°并与磁场方向垂直.电子在磁场中运动一段时间后,从x轴上的P点射出磁场. 则

A.电子在磁场中运动的时间为 B.电子在磁场中运动的时间为

C.OP两点间的距离为 D.OP两点间的距离为

【答案】AC

6.(★★★)如图,一束电子以不同的速率沿图示方向飞入横截面是正方形的匀强磁场,则电子A.速率越大,在磁场中运动时间越长

B.在磁场中运动时间越长,其轨迹弧线越长

C.在磁场中运动的轨迹线所对应的圆心角最大是π

D.在磁场中运动时间相同,其轨迹线一定重合

【答案】C

7.(★★★)带电质点在匀强磁场中运动,某时刻速度方向如图3所示,所受的重力和洛仑

兹力的合力恰好与速度方向相反,不计阻力,则在此后的一小段时间内,带电质点将()

A.可能做直线运动

B.可能做匀减速运动

C.一定做曲线运动

D.可能做匀速圆周运动

【答案】C

8.(★★★)如图所示,在平行金属板A、B间分布着正交的匀强电场和匀强磁场,磁场应强度垂直纸面向里,一个质子以初速度v0垂直于电磁场沿OO′方向入射,恰好能沿OO′做直线运动,所有讨论,粒子重力不计。则

A.A板的电势高于B板的电势

B.电子以初速度v0垂直于电磁场沿OO′从左端入射,仍沿OO′作直线运动

C.He以初速度v0垂直于电磁场

沿OO′从左端入射,仍沿OO′作直线运动

D.He以初速度v0垂直于电磁场沿OO′从右端入射,仍沿OO′作直线运动

【答案】ABC

9.(★★★)电子从A点以速度v垂直于磁场边界射入宽度为d的匀强磁场中,电子离开磁

场时的位置P偏离入射方向的距离为L,如图所示.电子的质量为m,电荷量为e,电子的重力

和空气阻力均忽略不计,求:

(1)在图中正确画出电子从进入匀强磁场到离开匀强磁场时的轨迹;(用尺和圆规规范作图)

(2)求匀强磁场的磁感应强度。

【答案】(1)轨迹图,如下图所示……(3分)

(2)电子进入磁场后做匀速圆周运动,设其半径为r,则:

……………………………………(3分)

由几何关系得:……………………(2分)

联立求解①②③式得:B=……………(2分)

10.(★★★)一个质量为m电荷量为q的带电粒子从x轴上的P(a,0)点以速度v,沿与x正方向成60°的方向射入第一象限内的匀强磁场中,并恰好垂直于y轴射出第一象限,不计重力。求:(1)粒子做圆周运动的半径

(2)匀强磁场的磁感应强度B

【答案】由射入、射出点的半径可找到圆心O/,

(1)据几何关系有

(2)据洛仑兹力提供向心力

本次测试得分______________ < 喔………达标啦!>

Ⅳ.物理巴士

“海纳百川的大师风范”

作为第一代理论物理学家,洛伦兹的显著特点之一是对于一套套的新思想表现出不同寻常的开放态度。洛伦兹对理论物理的影响不仅通过他的著作,而且也通过他同从世界各地慕名而来的青年物理学家的个人交往。爱因斯坦、薛定谔和其他理论工作者经常到莱顿去拜访他,听取他对于他们一些最新思想的意见。但他从不干扰别人的思想,他和他们的关系是靠和善而平淡的基本个性来维持的。不过,洛伦兹的开放态度不完全是出于他的性格。从他在莱顿大学的就职演说中可以了解到,这也是洛伦兹作为理论物理学家的专业见解。洛伦兹说过,物理学研究的目的就在于寻求简单的、可以说明所有现象的基本原理。但他告诫不要过分看重对基本原理的内心联想,或者希望原理本身能够进一步发挥。他认为,由于人们不能深入地洞察事物的本性,因而把任何已有的认识途径作为唯一可靠的途径加以提倡是轻率的。按照洛伦兹的观点,各种基本的理论途径应该同时由不同的研究者加以探索。

洛伦兹的电子论把经典物理学推上了它所能达到的最后高度。洛伦兹本人几乎成了19世纪末、20世纪初物理学界的统帅。如果洛伦兹不那么具有开放精神,这种成就本来可能使他过早地退出历史舞台。当世纪之交的物理学革命打破了古典物理学时,洛伦兹说过,他感到遗憾的是,他为什么不在旧的基础崩溃之前死去。但是洛伦兹的个性是“超个人”的,他对过去价值的惋惜很快就由愉快地接受新事物所取代了。

由于洛伦兹在理论物理方面享有很高的威望、通晓多种语言并善于驾驭最为紊乱的辩论,所以他生前每次都被邀请参加物理学界最重要的国际会议,而且经常担任大会的主席。1911年洛伦兹主持了第一届索尔维会议。这次会议使量子概念从四面八方突破了德语世界的边境,成为一个在法国和英国同样使人感兴趣的论题。

第一次世界大战后,洛伦兹的开放精神在他的世界主义立场中也得到了充分的体现。为恢复科学国际主义,洛伦兹作了持续的努力。1923年洛伦兹被选为国际文化协作委员会委员,并继柏格森之后担任了该委员会主席。

这种本质上的伟大开放精神,使洛伦兹不仅在学术上富有成就,而且在人品上也赢得了同时代人的敬重。1928年2月4日,洛伦兹去世,终年75岁。在他下葬那天,荷兰的电报、电话服务暂停3分钟以示哀悼。出席葬礼的有荷兰王室、政府以及来自世界各国科学院的代表。英国皇家学会会长、著名的实验物理学家卢瑟福,普鲁士科学院代表、第二代职业理论物理学家的领导人爱因斯坦都在他的墓旁致了悼词。

2021人教版高中物理选修1-1《洛伦兹力和磁性材料》word教案

高一物理学案7(必修班) 磁场对运动电荷的作用磁性材料 一、课前预习 1、关于电荷所受电场力和洛伦兹力,正确的说法是( ) A.电荷在磁场中一定受洛伦兹力作用 B.电荷在电场中一定受电场力作用 C.电荷所受电场力一定与该处电场方向一致 D.电荷所受的洛伦兹力不一定与磁场方向垂直 2、下列物品中必须用到磁性材料的是( ) A.DVD碟片B.计算机上的磁盘 C.电话卡D.喝水用的搪瓷杯子 二、知识梳理 1.洛仑兹力洛仑兹力的方向 (1)磁场对___________有力的作用,这种力叫做洛伦兹力。 (2)左手定则:伸开左手,使拇指跟其余四指_______,并且都跟手掌在同一个平面内,让 _______穿入手心,并使四指指向____________的方向,则拇指所指的方向就是运动正电荷所受安培力的方向。 洛伦兹力一定既垂直于电荷的速度方向,又垂直于磁感应强度方向 2.电子束的磁偏转 3. 显像管的工作原理:电视机显象管就是利用了_________________的原理。 4. 磁性材料 (1)钢铁物体,与________接触后就会显示出磁性,叫磁化;原来有磁性的物体,经过________,________或者________________的作用,就会失去磁性,叫退磁。 (2)通常我们所说的铁磁性物质是指磁化后的磁性比其他物质磁性强得多的物质,也叫强磁性物质。这些物质由很多已经磁化的小区域组成,这些小区域叫做“磁畴”。 三、例题分析 例题1:下列各图中标出了磁场方向、运动电菏速度方向以及电荷的受力方向,其中正确的是 例 题2: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,

DIS演示及分组实验明细表

附件二:演示实验及分组实验数量明细表 初中物理 学生分组实验 八年级上 测不规则形状物体的体积 探究光的反射定律 探究光的折射规律 探究凸透镜成像规律 温度计和体温计的使用 探究水的沸腾 天平的使用 探究物质质量与体积的关系 测量物质的密度 八年级下 弹簧测力计的使用 探究杠杆的平衡条件 探究使用滑轮组时拉力与物重的关系 探究液体内部压强的特点 探究阿基米德原理 九年级上 探究串、并联电路电流的规律 探究串并联电路电压的规律 探究怎样用滑动变阻器改变小灯泡的电流 探究欧姆定律 用伏安法测量小灯泡的电阻 测算滑轮组的机械效率 研究物质的比热容 探究电磁铁的磁性强弱与哪些因素有关 九年级下 组装电动机 探究小灯泡的功率跟哪些因素有关 用伏安法测量小灯泡的电功率

教师演示实验 八年级上 真空不能传声 弦乐器的音调与哪些因素有关 光的直线传播 球面镜成像 光的色散现象 演示汽化和液化现象 演示升华和凝华现象 演示物质的磁性 比较物质的导电性 半导体的导电性 八年级下 探究滑动摩擦力的大小与什么因素有关 探究牛顿第一运动定律 惯性实验 探究二力平衡条件 演示连通器原理 探究压力的作用效果跟什么因素有关 用钩码和注射器测量大气压 探究沸点与气压的关系 探究浮力大小与哪些因素有关 九年级上 摩擦起电 用验电器检验物体是否带电 探究决定导体电阻大小的因素 探究动能的大小与什么因素有关 动能与势能的相互转化(滚摆、单摆实验) 演示热机的原理 演示磁体的磁场分布 演示奥斯特实验 演示通电螺线管周围的磁场分布 电磁继电器的使用 九年级下 探究磁场对电流的作用 探究电磁感应现象 试电笔的使用

探究洛伦兹力的表达式

探究洛伦兹力的表达式 开发区一中胡志凌 新课改最推崇的二字便是“探究”,在教材中也有着很多体现,“探究求合力的方法”“探究加速度与力和质量的关系”……当然由于或限于学生的理解能力、或限于高中学校的实验条件、或限于编写者的顾虑等原因,教材也没有拘泥于一味的要求探究,而是采用了陈述和探究相结合的方式。全国各地的高中教师在自己对相关物理知识的理解基础之上,结合教材演绎出了各具特色的不同知识点的探究方案,所以我也凑凑热闹,谈谈我对探究洛伦兹力的表达式的一点思考。 教材本节的题目是《磁场对运动电荷的作用力》,教材中的处理方法是:用生活实例引入新课,演示阴极射线在磁场中的偏转实验观察结果,比照安培力分析总结洛伦兹力的左手定则,利用电流的微观解释结合安培力的知识推导洛伦兹力的表达式,最后研究显像管的工作原理。基本思路吻合教材经常使用的“提出问题----解决问题----实际应用”的思维方式,文字简明扼要,给教师留下了足够自由发挥的空间。本着锻炼学生思维的目的,我在这儿采用了和教材不一样的处理方法。 【教学过程】 一、引课设计 课前小测:如图所示,当一个带正电的粒子沿虚线水平向右飞过时,不考虑地磁场带来的影响,小磁针会如何运动?为什么? 学生很容易答出小磁针的北极会转向纸外,原因是带电粒子的定向移动形成等效电流,从而产生磁场使得小磁针在磁场作用下转动。 顺接学生回答的余韵提出质疑1:既然运动电荷对磁体(磁场)有力的作用,那么磁场对运动电荷有没有力的作用呢? 二、设计并动手实验,观察现象 提出本节课的目标:本节课我们来研究这个力,需要设计实验来验证这个力是否存在,它的大小和方向如何确定,在日常生活中的应用。 探究活动1:首先我们需要设计一个实验来验证这个力是否存在,请同学们分小组讨论设计自己的实验方案。设计的时候要注意:本实验中使用到的实验仪器大家可能没有见过,同学们可以想出你想要达到的功能,然后向全班同学和老师寻求帮助看有没有相应的仪器。 学生通过讨论很容易发现困难所在: 1、需要有能够产生运动电荷的仪器 2、需要想办法让我们看到运动电荷的轨迹 结果老师介绍了阴极射线管,学生很容易就设计了实验方案,并预测了实验可能看到的现象。 三、探究判断洛伦兹力的方向 实验结果表明运动电荷在磁场中受到力的作用,这个力叫做洛伦兹力。 质疑2:为什么运动电荷在磁场中会受到力的作用,和我们已经学过的知识有什么可以联系的地方? 学生轻松回答出:运动电荷形成等效电流会受到安培力的作用,所以运动电荷受到磁场的作用力。 追问质疑3:究竟是因为电流受到安培力而使运动电荷受到洛伦兹力还是运动电荷受到到洛伦兹力而是电流受到安培力?这两个力在本质上有什么关系? 安培力是洛伦兹力的宏观表现 探究活动2:洛伦兹力的方向如何判断?结合三个问题思考 1、洛伦兹力和安培力的关系 2、不同电荷的运动方向和电流方向的关系 3、安培力方向的判断方法。 由学生总结出正负电荷的左手定则,并用前面观察到的实验结果进行验证。

2020粤教版高中物理选修313.5研究洛伦兹力

【学习目标】 1、会用左手定则判断洛伦兹力的方向. 2、理解洛伦兹力的大小计算公式,并会用其进行计算. 【学习重点与难点】 会用左手定则判断洛伦兹力的方向及应用洛伦兹力的计算公式进行计算 【使用说明与学法指导】 1、带着预习案中问题导学中的问题自主设计预习提纲,通读教材P85-P88页内容,阅读《优 化训练》相关内容,对洛伦兹力的方向和大小等知识进行梳理,作好必要的标注和笔记。 2、认真完成基础知识梳理,在“我的疑惑”处填上自己不懂的知识点,在“我的收获”处 填写自己对本课自主学习的知识及方法收获。 预习案 一、知识梳理 1、洛伦兹力的方向 (1)洛伦兹力: (2)用左手定则判断洛伦兹力的方向:伸开左手,使拇指与其余四指且都与手掌在同 一个平面内,让磁感线, 并使四指指向的方向, 则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.若电荷为负电荷,则四指指向负电荷运动的 2、洛伦兹力的大小计算 (1)若已知带电量为q运动电荷,以速度v垂直磁感应强度B方向进入时,电荷所受的洛伦兹力大小为f= (2)若已知带电量为q运动电荷,以速度v平行磁感应强度B的方向进入时,电荷所受的洛伦兹力大小为f= (3)若已知带电量为q运动电荷,以速度v与磁感应强度B的方向夹角为θ时,电荷所受的洛伦兹力大小为f= 二、预习自测 1、如图所示,在阴极射线管的正下方平行放置一根通有足够强直线电流 的长直导线,且导线中电流方向水平向右,则阴极射线将会() A.向上偏转B.向下偏转 C.向纸内偏转D.向纸外偏转 2、一初速度为零的质子,经过电压为1880V的电场加速后,垂直进入磁感应强度为5.0×10-4T的匀强磁场中,则质子受到的洛伦兹力多大?(质子质量m=1.67×10-27kg,g=10m/s2) 探究案 一、合作探究 探究一:探究洛伦兹力的方向 【例1】图中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者中的两个,试标出另一个的方向. 探究二: 洛伦兹力 大小的计 算 【例2】在如图所示的各图中,匀强磁场的磁感应强度均为B,带电粒子的速率均为v,带电荷量均为q,试求出图中带电粒子所受洛伦兹力的大小,并标出洛伦兹力的方向 我的疑惑:我的收获:

洛伦兹力的应用教案

洛伦兹力的应用教案-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN

洛伦兹力的应用 一、质谱仪 质谱仪是测量带电粒子质量和分析同位素的重要工具 2、基本原理 将质量不等、电荷数相等的带电粒子经同一电场加速再垂直 进入同一匀强磁场,由于粒子动量不同,引起轨迹半径不同 而分开,进而分析某元素中所含同位素的种类 3、推导 二、加速器 (一)、直线加速器 1.加速原理:利用加速电场对带电粒子做正功使带电粒子的动能增加, qU=Ek. 2.直线加速器,多级加速 多级加速装置的原理图:(课本101页) 3.直线加速器占有的空间范围大,在有限的空间范围内制造直线加速器受到一定的限制. (二)、回旋加速器 1、带电粒子在两D形盒中回旋周期两盒狭缝之间高频电场的变化周期,粒子每经过一个周期,被电场加速。 2、带电粒子每经电场加速一次,回旋半径就增大一次,每次增加的动能 为。 3、回旋的最大半径是R,加速后的最大能量是。 三、速度选择器 1、任何一个正交的匀强磁场和匀强电场组成速度选择 器。 2、带电粒子必须以唯一确定的速度(包括大小、方向)

才能匀速(或者说沿直线)通过速度选择器。否则将发生偏转。即有确定的入口和出口。 3、这个结论与粒子带何种电荷、电荷多少都。 四、磁流体发电机 分析:电动势:, 电流:, 五、电磁流量计 分析:磁感应强度为B,分析导电液体的速度: 流量:Q= 六、霍尔效应 分析:电势高的面是:,两个面的电 势差: 【课堂练习】 ( )1、关于回旋加速器中电场和磁场的作用的叙述,正确的是 A、电场和磁场都对带电粒子起加速作用 B、电场和磁场是交替地对带电粒子做功的 C、只有电场能对带电粒子起加速作用 D、磁场的作用是使带电粒子在D形盒中做匀速圆周运动 ( )2、质谱仪是一种测定带电粒子质量和分 析同位素的重要工具,它的构造原理如图,离子源S产生 的各种不同正离子束(速度可看作为零),经加速电场加速 后垂直进入有界匀强磁场,到达记录它的照相底片P上, 设离子在P上的位置到入口处S1的距离为x,可以判断 A、若离子束是同位素,则x越大,离子质量越大 B、若离子束是同位素,则x越大,离子质量越小

洛伦兹力的应用教案

洛伦兹力的应用 教学目标: 1.知识与技能 (1)理解运动电荷垂直进入匀强磁场时,电荷在洛仑兹力的作用下做匀速圆周运动。(2)能通过实验观察粒子的圆周运动的条件以及圆周半径受哪些因素的影响。推导带电粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径周期公式,并会应用它们分析实验结果,并用于解决实际问题。 2.过程与方法 多媒体和演示实验相结合 3.情感态度及价值观 培养科学的探究精神 教学重点:掌握运动电荷在磁场中圆周运动的半径和周期的计算公式以及运用公式分析各种实际问题。 教学难点:理解粒子在匀强磁场中的圆周运动周期大小与速度大小无关。 教具:洛伦兹力演示仪 复习导入: 提问学生带电粒子在磁场中的受力情况: (1)平行进入磁场中:F=0;粒子将做匀速直线运动。 (2)垂直进入磁场中:F=Bqv。 猜想:粒子将做什么运动? 教学过程: 一、理论探究: 匀速圆周运动的特点:速度大小不变;速度方向不断发生变化;向心力 大小不变;向心力方向始终与速度方向垂直。 洛伦兹力总与速度方向垂直,不改变带电粒子的速度大小,所以洛伦兹 力对带电粒子不做功且洛仑兹力大小不变。 洛伦兹力对电荷提供向心力,故只在洛伦兹力的作用下,电荷将作匀速 圆周运动。 二、实验演示: 用Flash演示正电荷和负电荷垂直进入匀强磁场中得运动。 介绍洛伦兹力演示仪: (1)加速电场:作用是改变电子束出射的速度 (2)励磁线圈:作用是能在两线圈之间产生平行于两线圈中心匀强磁 场。 实验过程:a、未加入磁场时,观察电子束的轨迹; b、加入磁场时,观察电子束的轨迹;

c 、改变线圈电流方向时,观察电子束的轨迹。 结论:带电粒子垂直进入匀强磁场时,做匀速圆周运动。 提问:若带电粒子是以某个角度进入磁场时,运动轨迹是什么呢? 用Flash 演示带电粒子以某个角度进入磁场时的运动轨迹。 提问:为什么轨迹是螺旋形? 小结:带电粒子在磁场中做匀速圆周运动的条件: (1)、匀强磁场 (2)、B ⊥V (3)、仅受洛伦兹力或除洛伦兹力外,其它力合力为零. 三、半径与周期 推导过程: 得: 提问: 磁场强度不变,粒子射入的速度增加,轨道半径将 增大 。 粒子射入速度不变,磁场强度增大,轨道半径将 减小 。 .......(1) .. (2) 由(1)(2)可得: 提问:周期与速度、半径有什么关系? 四、应用 例1、匀强磁场中,有两个电子分别以速率v 和2v 沿垂直于磁 场方向运动,哪个电子先回到原来的出发点? 例2、已知两板间距为d ,板间为垂直纸面向内的匀强磁场,带 电粒子以水平速度V 垂直进入磁场中,穿过磁场后偏转角 为30o 。求: (1) 圆心在哪里? (2) 圆心角为多大? (3) 轨道半径是多少? (4) 穿透磁场的时间? 五、作业:P123 1,2,3,4题 r mv Bqv 2=Bq mv r =v r T ?=π2Bq mv r =Bq m T π2=

洛伦兹力的教学设计

探究洛伦兹力的教学设计 宁陕中学:周华 ★教学目标 (1)知识与技能 1、知道什么是洛伦兹力,会判断洛伦兹力的方向; 2、知道洛伦兹力大小的推导过程; (2)过程与方法: 1、通过对安培力产生原因的猜测,培养学生的联想和猜测能力; 2、通过演示实验,培养学生的观察能力。 3、通过类比的方法培养学生通过旧知识获得新知识的能力 4、通过推导洛伦兹力的公式,培养学生的逻辑推理能力; (3)情感态度与价值观: 培养学生的科学思维和研究方法,引导学生观察、分析、推理,通过实验验证,使学生认识到洛伦兹力的存在。 ★教学重点 1、利用左手定则会判断洛伦兹力的方向。 2、掌握垂直进入磁场方向的带电粒子,受到洛伦兹力大小的计算。★教学难点 洛伦兹力大小推导过程 ★教学方法 实验观察法、讲述法、分析推理法 ★教学用具:

电子射线管、电源、磁铁、投影仪、投影片 ★教学过程 (一)引入新课 教师:(复习提问)前面我们学习了磁场对电流的作用力,下面思考两个问题: (1)如图,判定安培力的方向 学生上黑板做,解答如下: (2)电流是如何形成的? 学生:电荷的定向移动形成电流。 教师: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? 学生:这个力可能是作用在运动电荷上的,而安培力是作用在运动电荷上的力的宏观表现。 [演示实验]用阴极射线管研究磁场对运动电荷的作用。如图3.5-1

教师: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。 学生:观察实验现象。 实验结果: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。 学生分析得出结论:磁场对运动电荷有作用。 (二)进行新课 洛伦兹力的方向和大小 教师讲述: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。 我们用左手定则判断安培力的方向,因此可以用安培定则判断洛伦兹力的方向。 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

高中物理课时作业17研究洛伦兹力粤教版选修3_1

课时分层作业(十七)研究洛伦兹力 (时间:40 分钟分值:100 分) [ 基础达标练] 一、选择题(本题共 6 小题,每小题6分) 1.一个长直螺线管中通有大小和方向都随时间变化的交变电流,把一个带电粒子沿如图所示的方向沿管轴线射入管中,则粒子将在管中() A. 做匀速圆周运动 B.沿轴线来回振动 C.做匀加速直线运动 D.做匀速直线运动 D [ 通有交变电流的螺线管内部磁场方向始终与轴线平行,带电粒子沿着磁感线运动时不受洛伦兹力,所以应做匀速直线运动. ] 2. 宇宙中的电子流,以与地球表面垂直的方向射向赤道上空的某一点,则这些电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 C [ 地球表面的磁场方向由南向北,电子带负电,根据左手定则可判定,电子自赤道上 空竖直下落过程中受洛伦兹力方向向西,故C项正确.] 3 .如图所示,电视显像管中有一个电子枪,工作时它能发射电子,荧光屏被电子束撞击 就能发光.在偏转区有垂直于纸面的磁场B1和平行纸面上下的磁场R,就是靠这样的磁场来 使电子束偏转,使整个荧光屏发光. 经检测仅有一处故障:磁场B不存在,则荧光屏上() A. 不亮 B.仅有一个中心亮点 C.仅有一条水平亮线 D.仅有一条竖直亮线 C [由图可知,电子运动的方向向右,则等效电流的方向向左;当磁场B i不存在,只存 在平行纸面上下的磁场B2时,根据左手定则可知,电子只受到与B2垂直的垂直于纸面向里或 垂直于纸面向外的洛伦兹力的作用,则电子打在荧光屏上的点是沿水平方向的线,则荧光屏上仅有一条水平亮线.故C正确,A B D错误.] 4. 如图所示,铜质导电板置于匀强磁场中,通电时铜板中电流方向向下,由于磁场的作用,则() A. 板左侧聚积较多的电子,使b点电势高于a点电势 B. 板左侧聚积较多的电子,使a点电势高于b点电势

2021届北京市门头沟区高三(下)一模物理试题

2021届北京市门头沟区高三(下)一模物理试题 学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________ 一、单选题 1.如图所示,一束白光通过三棱镜发生色散,a、b是其中的两束单色光,这两束光相比较() A.在真空中,a光的速度大 B.在真空中,a光的波长大 C.水对b光的折射率小 D.光从水中射向空气,b光的临界角大 2.关于放射性元素的衰变,以下说法正确的是() A.原子核发生α衰变所释放的射线中一定有高速运动的电子 B.原子核发生β衰变所释放的射线中一定有高速运动的氦原子核 C.238 92U衰变成222 86n R经过了2次α衰变和4次β衰变 D.238 92U衰变成222 86n R经过了4次α衰变和2次β衰变 3.如图所示,把一块不带电的锌板连接在验电器上。当用可见光照射锌板时,验电器指针不偏转。当用紫外线照射锌板时,发现验电器指针偏转一定角度() A.若减小紫外线的强度,验电器的指针也会偏转 B.若改用红光长时间照射,验电器的指针也会偏转

D.这个现象说明了光具有波动性 4.一手摇交流发电机线圈在匀强磁场中匀速转动。转轴位于线圈平面内并与磁场方向垂直产生的交变电流i随时间t变化关系如图所示,则() A.该交变电流频率是0.4Hz B.该交变电流有效值是0.8A C.t=0.1s时,穿过线圈平面的磁通量最小D.该交变电流瞬时值表达式是i sin5πt 5.一根绳子的右端固定在墙壁上,其左端的P点沿竖直方向振动产生一列横波。P点振动的周期为T,横波的波长为λ,当波刚刚传播到Q点时的波形如图所示,则() A.P点起振方向向下 B.此刻P点向下运动 C.P、Q两点间距离等于3 D.波从P点传到Q点经历7T 6.下列说法正确的是() A.气体温度升高时,每个气体分子动能都增加 B.气体体积变大时,其内能一定减小 C.若液体的温度升高,布朗运动更加剧烈 D.布朗运动是液体分子的无规则运动 7.据国家航天局消息,北京时间2020年12月12日,嫦娥五号轨道器和返回器组合体实施了第一次月地转移。如图所示,组合体自近月点由圆轨道变为椭圆轨道,开启了回家之旅。以下说法正确的是()

高物辅导系列(50)研究洛伦兹力和洛伦兹力的应用

学科:物理学段:高二选修3-1 学生姓名教师联系电话:教学内容研究洛伦兹力和洛伦兹力的应用 教学目标1.知道什么是洛仑兹力,会用左手定则判定洛仑兹力方向,会计算洛伦兹力大小。2.由安培力大小推导运动电荷所受的洛仑兹力大小,培养学生的迁移能力。 3、了解生活中有关运动的带电粒子在磁场中的受力运动情况。 4、理解带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动;会推导圆周运动的半径和周期; 5、知道质谱仪和回旋加速器的工作原理,并能求解粒子和荷质比以及加速后的最大速度 教学重、难点1、洛伦兹力方向的判断 2、洛伦兹力大小的计算 3、会推导圆周运动的半径和周期; 4、知道质谱仪和回旋加速器的工作原理,并能求解粒子和荷质比 一、洛伦兹力的方向 太阳发射出的带电粒子以300~1 000 km/s的速度扫过太阳系,形成“太阳风”(如图所示).这种巨大的辐射经过地球时,为什么不能直射地球?为什么会在地球两极形成绚丽多彩如同梦幻般的极光? 1.什么是洛伦兹力? 2.用左手定则判断洛伦兹力方向和用左手定则判断安培力方向时,左手的用法相同吗? [要点提炼] 1.________电荷在磁场中所受的作用力称为洛伦兹力. 2.洛伦兹力的方向可用________定则来判断:伸开________手,使拇指与其余四个手指垂直,并且都与手掌在同一个平面内;让磁感线从掌心进入,并使四指指向________运动的方向,这时拇指所指的方向就是运动的________电荷在磁场中所受洛伦兹力的方向. 3.运动的负电荷在磁场中所受的洛伦兹力方向为____________________________________ [问题延伸] 由左手定则可知:洛伦兹力的方向与运动电荷的速度方向__________,所以洛伦兹力对带电粒子__________. 二、洛伦兹力的大小 1. 洛伦兹力和安培力的关系是怎样的? 2.洛伦兹力的大小如何确定? 3.根据图回答“速度选择器”是如何选择速度的? [要点提炼] 每天浏览5分钟,有时候进步就这么简单!!!

高中物理 5.5《探究洛伦兹力》教案 沪科版选修3-1

探究洛伦兹力 一、教法和学法设计的中心思想 探究性学习是新一轮课程改革中物理课程标准里提出的重要课程理念,其宗旨是改变学生的学习方式,突出学生的主体地位,物理教师不但应该接受这一理念,而且必须将这一理念体现到教学行为中去。对学生而言,学习也是一种经历,其中少不了学生自己的亲身体验,老师不能包办代替。物理教学要重视科学探究的过程,要从重视和设计学生体验学习入手,让学生置身于一定的情景,去经历、感受。 探究式教学是美国教育学家布鲁纳在借鉴了杜威的学习程序理论的基础上首先提出的,主要可分为两类:①引导发现式:创设情景——观察探究——推理证明——总结练习;②探究训练式:遇到问题——搜集资料和建立假说——用事实和逻辑论证——形成探究能力。经教学实践,形成以“引导——探究式” 为主要框架,比较适合国内的实用教学模式。他是以解决问题为中心,注重学生独立钻研,着眼于思维和创造性的培养,充分发挥学生的主动性,仿造科学家探求未知领域知识的途径,通过发现问题、提出问题、分析问题、创造性地解决问题等去掌握知识,培养创造力和创造精神。 二、教学目标 1、知识目标 1)、通过实验的探究,认识洛伦兹力;会判断洛伦兹力的方向。 2)、理解洛伦兹力公式的推导过程;会计算洛伦兹力的大小。 3)、理解带电粒子垂直进入磁场中做匀速圆周运动的规律。 2、能力目标 1)、通过科学的探究过程,培养学生实验探究能力、理论分析能力和运用数学解决物理问题的能力; 2)、了解宏观研究与微观研究相结合的科学方法。 3、情感、态度、价值观

让学生亲身感受物理的科学探究活动,学习探索物理世界的方法和策略,培养学生的思维。 三、教学设计过程 内容提纲内容设计及学生活动教法、学法 设计 第一步:引入新课 播放极光图片 课前浏览“神奇的极光”幻灯片。(收集了25张照片,)开发课程资 源,情感进 入课堂。 师:同学们刚才欣赏的是神奇极光的照片。你了解极光 吗?那位同学知道极光常发生在地球的什么地方吗? 生:极光常出现在地球的南极和北极地区。 师:其实在我国黑龙江漠河地区也时常发生极光现 象。你想知道极光发生的根本原因吗?科学的研究发现, 极光与地磁场对来自太空的高速带电粒子的作用力有 关。看来,要解释极光现象,首先要研究磁场对带电粒 子的作用力。早在1892年,荷兰物理学家洛仑兹就研究 了磁场对运动电荷的作用力的问题。为了纪念洛仑兹对 物理学的贡献,物理学中把磁场对运动电荷作用力叫洛 伦兹力。 发现问题 “任务驱 动教学”进 入课题研 究。 第二步:新课教学“探究洛伦兹力” 探究一:洛伦兹力 (1)、从微观的角度分析猜想磁场对运动的电荷有洛伦兹力的作用。 引入课题:《探 究洛仑兹力》

教科版高中物理选修3-1:《洛伦兹力的应用》教

教科版高中物理选修3-1:《洛伦兹力的应用》教案-新版

3.5 洛伦兹力的应用(3课时) 【教学目的】 1.理解运动电荷垂直进入匀强磁场时,电荷在洛仑兹力的作用 下做匀速圆周运动。 2.能通过实验观察粒子的圆周运动的条件以及圆周半径受哪 些因素的影响。推导带电粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径周期公 式,并会应用它们分析实验结果,并用于解决实际问题。 3.能通过定圆心,求半径,算圆心角的过程利用平几知识解决 磁场中不完整圆周运动的问题。 4.了解带电粒子在磁场中偏转规律在现代科学技术中的应用。 (如质谱仪、回旋加速器等,了解我国在高能物理领域中的科技发展 状况。 5.能应用所学知识解决电场、磁场和重力场的简单的综合问 题,如速度选择器、磁流体发电机、电磁流量计等。 其中(1)~(2)为第1课时,(3)~(4)为第2课时,(5)为第3课时。 【教学重点】 掌握运动电荷在磁场中圆周运动的半径和周期的计算公式以及运用公式分析各种实际问题。 【教学难点】 理解粒子在匀强磁场中的圆周运动周期大小与速度大小无关。 【教学媒体】 洛仑兹力演示仪/回旋加速器FLASH/质谱仪图片。 【教学安排】 【新课导入】 上节课我们学习讨论了磁场对运动电荷的作用力──洛仑兹力,下面请同学们确定黑板上画的正负电荷所受洛仑兹力的大小和方向(已知匀强磁场B、正负电荷的q、m、v.). 通过作图,我们再一次认识到,洛仑兹力总是与粒子的运动方向垂直.所以洛仑兹力对带电粒子究竟会产生什么影响?这样一来粒子还能做直线运动

吗?——改变速度的方向,但不变速度大小,所以如果没有其他力的作用,粒子将做曲线运动。 那么粒子做什么曲线运动呢?是不是向电场中一样的平抛运动?——不是,平抛必须是恒力作用下的运动,象匀强电场中的电场力或重力,但洛仑兹力会随速度的方向改变而改变,是变力。 板书(课题):带电粒子在磁场中的运动. 【新课内容】 1.带电粒子在磁场中的运动规律 研究带电粒子在磁场中的运动规律应从哪里着手呢?我们知道,物体的运动规律取决于两个因素:一是物体的受力情况;二是物体具有的速度,因此,力与速度就是我们研究带电粒子在磁场中运动的出发点和基本点.黑板上画的粒子,其速度及所受洛仑兹力均已知,除洛仑兹力外,还受其它力作用吗?严格说来,粒子在竖直平面内还受重力作用,但通过上节课的计算,我们知道,在通常情况下,粒子受到的重力远远小于洛仑兹力,所以,若在研究的问题中没有特别说明或暗示,粒子的重力是可以忽略不计的,因此,可认为黑板上画的粒子只受洛仑兹力作用. 为了更好地研究问题,我们今天来研究一种最基本、最简单的情况,即粒子垂直射入匀强磁场,且只受洛仑兹力作用的运动规律. 下面,我们从洛仑兹力与速度的关系出发,研究粒子的运动规律,洛仑兹力与速度有什么关系呢? 第一、洛仑兹力和速度都与磁场垂直,洛仑兹力和速度均在垂直于磁场的平面内,没有任何作用使粒子离开这个平面,因此,粒子只能在洛仑兹力与速度组成的平面内运动,即垂直于磁场的平面内运动. 第二、洛仑兹力始终与速度垂直,不可能使粒子做直线运动,那做什么运动?——匀速圆周运动,因为洛仑兹力始终与速度方向垂直,对粒子不做功,根据动能定理可知,合外力不做功,动能不变,即粒子的速度大小不变,但速度方向改变;反过来,由于粒子速度大小不变,则洛仑兹力的大小也不变,但洛仑兹力的方向要随速度方向的改变而改变,因此,带电粒子做匀速圆周运动,所需要的向心力由洛仑兹力提供.

洛伦兹力演示仪的设计制作

洛伦兹力试验仪的设计制作 第33届全国青少年科技创新大赛科技辅导员创新成果竞赛项目

洛伦兹力演示仪的设计制作 【关键词】:通电线圈磁场电解液定向移动洛伦兹力右手定则左手定则液体旋转 摘要 在线圈中有电流通过的时候,线圈周围和线圈内部就会产生磁场,而透明有机玻璃浅盘中的电解液正好处在通电线圈内部的磁场中,磁场方向始与电解液中带电粒子定向移动的方向垂直,受到洛伦兹力的作用发生偏转,使电解液旋转,偏转方向由加在线圈中的电流方向和加在电解液上的电流方向决定。能否旋转、旋转的快慢由加在线圈两段的电压和加在电解液两端的电压决定,电压越大,旋转越快。 设计背景 关于磁场的知识,在现行高中课程标准3—1中磁场一章,是高中物理的重点,也是难点,在高考中,电磁部分占有相当大的比例。为了激发学生学习物理知识的积极性,提高学习兴趣,必须加强有关磁场的演示实和学生实验。目前,有关洛伦兹力的演示实验,大部分学校都采用的是传统的演示方式:感应圈产生的高压电加在阴极射线管两端,使阴极射线管放电,然后教师拿着条形磁铁或蹄形磁铁在阴极射线管周围移动,使阴极射线改变方向的试验方法。这种演示方法的弊端是感应圈笨重、实验安全性差。为此,本人设计了使处在磁场中的电解液定向移动受磁场力,使电解液旋转的方法,操作简单、携带轻便、实验现象明显,可以演示电流磁场方向——右手定则;带电粒子受力方向——左手定则、以及洛伦兹力的大小与磁场强弱、带电粒子运动速度之间的关系等。 项目创新点

1、用电流的磁场替代了磁铁的磁场,在电解液所在区域当中磁场方向基本保持一致、磁场强弱基本保持一致,带电粒子的受力方向更容易判定。 2、由于使用最高电压24v,可连续变化的电源适配器,磁场强弱、带电粒子运动速度调节方便、安全可靠,实验中不再小心翼翼、胆战心惊。减轻了重量,整个装置、两个电源适配器、以及电解液,质量不足2kg,携带方便, 3、电路连接设计中采用了香蕉头固定式插头和双位红黑连体接线柱的配套使用,电路连接、电流方向调整快捷方便,可以节省演示时间。 4、可以演示带电粒子受到的磁场力的方向与磁场方向、粒子运动方向之间的关系,洛伦兹力大小与磁场强弱、带电粒子速度大小的关系,演示效果明显。 工作原理 1、在线圈中有电流通过的时候,线圈周围和线圈内部就会产生磁场,而透明有机玻璃浅盘中的电解液正好处在通电线圈内部的磁场中,磁场方向要嘛向上,要嘛向下,只有这两种情况,磁场方向取决于电流方向和线圈的绕向,磁场强弱取决于电流强弱和线圈的匝数。 线圈内部的磁场强弱与匝数N成正比、与线圈中的电流强度I成正比,与线圈面积成S正比,既:B∝N I/S,而I=u/R,R=ρL/S1 (其中,ρ表示电阻的电阻率,是由其本身性质决定,L表示电阻的长度,S表示电阻的横截面积),又由于N 与导线长度成正比,由此推论得: B∝U S1/ρS 在线圈绕制完成定型的情况下,电阻率、导线截面积、线圈面积一定情况下,线圈内部的磁场强弱与所加的电压成正比。虽然与导线长度无关,由于电源的最大输出电流是有限的,还得考虑导线的长度。本实验中电源最大电压24v,最大

高中物理练习:探究洛伦兹力

5.5 探究洛伦兹力 [学科素养与目标要求] 物理观念:知道什么是洛伦兹力,知道洛伦兹力的方向与电荷运动方向及磁感应强度方向的关系. 科学思维:1.会用左手定则判断洛伦兹力的方向.2.掌握洛伦兹力公式的推导过程,会计算洛伦兹力的大小.3.掌握带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的分析方法,会推导带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的半径公式和周期公式. 一、洛伦兹力的方向 如图1所示,用阴极射线管研究磁场对运动电荷的作用,不同方向的磁场对电子束径迹有不同影响.那么电子偏转方向与磁场方向、电子运动方向的关系满足怎样的规律? 图1 答案左手定则 [要点总结] 1.洛伦兹力:运动电荷在磁场中受到的力.通电导线在磁场中受到的安培力,是由作用在运动电荷上的力引起的. 2.洛伦兹力方向的判断——左手定则:伸开左手,使拇指与其余四个手指垂直,并且都与手掌在同一个平面内;让磁感线从掌心进入,并使四指指向正电荷运动的方向,这时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.负电荷受力的方向与同向运动的正电荷受力的方向相反. 3.洛伦兹力的方向与电荷运动方向和磁场方向都垂直,即洛伦兹力的方向总是垂直于v和B所决定的平面(但v和B的方向不一定垂直). 例1 如图所示,一带负电的粒子(不计重力)进入磁场中,图中的磁场方向、速度方向及带电粒子所受的洛伦兹力方向标示正确的是( )

答案 C 解析A图中带负电的粒子向右运动,掌心向外,四指所指的方向向左,大拇指所指的方向是向下,选项A错误.B图中带负电粒子的运动方向与磁感线平行,此时不受洛伦兹力的作用,选项B错误.C图中带负电的粒子向右运动,掌心向外,四指所指的方向向左,大拇指所指的方向是向下,选项C正确.D图中带负电的粒子向上运动,掌心向里,四指应向下,大拇指的方向向左,选项D错误. 学科素养例1用左手定则来判断洛伦兹力的方向,这是从物理学视角对客观事物的本质属性、内在规律及相互关系进行分析的过程,体现了“科学思维”的学科素养. 针对训练1 (多选)如图2所示,一阴极射线管左侧不断有电子射出,若在管的正下方放一通电直导线AB时,发现射线的运动轨迹向下弯曲,则( ) 图2 A.导线中的电流方向为从A到B B.导线中的电流方向为从B到A C.要使电子束的径迹向上弯曲,可以通过改变AB中的电流方向来实现 D.电子束的运动轨迹与AB中的电流方向无关 答案BC 解析电子在通电直导线产生的磁场中运动,无论直导线中的电流方向如何,电子的运动方向都和磁感应强度的方向垂直.根据左手定则,由于是负电荷,四指应指向左方,根据电子的偏转方向可以确定磁感应强度的方向为垂直纸面向里.根据安培定则,导线中的电流方向为从B到A.如果导线中的电流反向,则其产生的磁场方向也相反,会影响到电子的偏转方向,故选项B、C正确. 二、洛伦兹力的大小 如图3所示,磁场的磁感应强度为B.设磁场中有一段长度为L的通电导线,横截面积为S,单位体积中含有的自由电荷数为n,每个自由电荷的电荷量为q且定向运动的速率都是v. 图3 (1)导线中的电流是多少?导线在磁场中所受安培力多大? (2)长为L的导线中含有的自由电荷数为多少?每个自由电荷所受洛伦兹力多大? 答案(1)I=nqvS F安=ILB=nqvSLB

2017粤教版高中物理选修35《研究洛伦兹力》规范训练

05 第5节研究洛伦兹力 HUOYEGUIFANXUNLIAN ................... 》活页规范训练 (时间:60分钟) II 达标基训II 知识点一带电粒子受到的洛伦兹力的方向[ 1. (双选)一个电子穿过某一空间而未发生偏转,则 ( )? A. 此空间一左不存在磁场 B. 此空间可能有磁场,方向与电子速度方向平行 C. 此空间可能有磁场,方向与电子速度方向垂直 Do 此空间可能有正交的磁场和电场,它们的方向均与电子速度垂直 解析由洛伦兹力公式可知:当A 的方向与磁感应强度万的方向平行时,运动电T 荷不受 洛伦兹力作用,因此电子未发生偏转,不能说明此空间一上不存在磁场,只能说明此空间可能 有磁场,磁场方向与电子速度方向平行,则选项B 正确。此空间也可能有正交的磁场和电场, 它们的方向均与电「子速度方向垂直,导致电子所受合力为零。则选项D 正确。 答案BD 2. 如图3-5-10所示,将一阴极射线管「置于一通电 螺线管的正上方且在同一水平而内, ”则阴极射线将 (). Ao 向外偏转 Bo 向里偏转[ C. 向上偏转 D. 向卜-偏转 解析由右手螺旋左则可知通电螺线管在阴极射线处磁场方向竖直向下,阴极射线带负 电,结合左手定则可知其所受洛伦兹力垂直于纸而向外. 答案A 对点演练知能提升

05 [图3—5 — 11 3. 如图3-5-11所示,一带负电的滑块从绝缘粗糙斜面的顶端滑至底端时的速率为v,

若加一个垂直纸而向外的匀强磁场,并保证滑块能滑至底端,则它滑至底端时的速率为 ()。 Ao变大 B.变小 Co不变Do条件不足,无法判断 解「析加上磁场后,滑块受一垂直斜而向下的洛伦兹力,使滑块所受摩擦力变大,做负功值变大,而洛伦兹力不做功,重力做功恒左,由能疑守恒可知,速率变小. 答案B 知识点二洛伦兹力的大小 X X X X X B X X X kJ X X X X X X X X 图3-5-12 4。带电油滴以水平速度%垂直进入磁场,恰做匀速直线运动,如图 3-5-12所示,若汕滴质量为皿磁感应强度为万,则下述说法正确的是 Ao油滴必带正电荷,电荷量为竿 VQ B B. 油滴必带负电荷,比荷纟=错误! m C. 油滴必带正电荷,电荷量为错误! D. 油滴带什么电荷都可以,只要满足<7=错误! 解析油滴水平向右匀速运动,苴所受洛伦兹力必向上与重力平衡,故油滴带正电,貝电荷量<?=错误!,C正确. 答案C 5o用绝缘细线悬挂一个质量为皿带电荷量为+q的小球,让它处于如图3-5-13所 示的磁感应强度为方的匀强磁场中.由于磁场运动,小球静止在如图所示位置,这时悬线与竖直方向夹角为S并被拉紧,则磁场的运动速度和方向是 ( ).

14.4《洛伦兹力》教案

学科课时教案 课题:洛伦兹力 课型:理论总序第3个教案章节:14.4 编写时间:2020年2月执行时间: 教学目标与要求: (一)知识目标 1.通过实验掌握左手定则,并能熟练地用左手定则判断磁场对运动电荷的作用力—洛伦兹力的方向。 2.理解安培力是洛伦兹力的宏观表现。 3.根据磁场对电流的作用和电流强度的知识推导洛伦兹力的公式F=qvB,并掌握该公式的适用条件,熟练地应用公式F=qvB进行洛伦兹力大小的计算。 重点、难点: 1.由安培力的方向导出判定洛伦兹力方向的判定方法——左手定则。 2.根据安培力的表达式(宏观量)导出洛伦兹力(微观量)的表达式。 教具: 课前五分钟说话训练内容: 教学程序: 14.4洛伦兹力 一、复习 1.磁场对电流有作用力,这个力叫安培力,安培力的大小与哪些因素有关?写出安培力的表达式。 F 。 导线的长度、导线中的电流,BIL 2.左手定则的内容?安培力的方向与电流、磁场的方向有什么关系? 左手定则: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,让磁感线垂直穿入掌心,四指指向电流的方向,则大拇指所指的方向就是通电导线在磁场中所受安培力的方向。安培力的方向既跟磁场方向垂直,又跟电流方向垂直,也就是说,安培力的方向总是垂直于磁感线和通电导线所在的平面。 3.我们曾经学过电流,电流的大小是怎样定义的?电流的流向与电荷的运动方向有怎样的关系? 电流的定义:通过导体横截面的电量q跟通过这些电量所用的时间t的比值称为电流。规定正电荷定向移动的方向为电流的方向。 二、新课 (一)洛伦兹力 观察实验,演示阴极射线在磁场中的偏转现象。说明磁场对运动电荷有力的作用。 【思考问题】 (1)什么是洛伦兹力,猜想洛仑兹力和安培力有何关系? 磁场对运动电荷的作用力叫做洛伦兹力。安培力是洛伦兹力的 宏观表现;洛伦兹力是安培力的微观本质。 (2)观察电子束的偏转,猜想洛伦兹力方向与哪些因素有关? 洛伦兹力的方向不仅跟磁场方向垂直,而且也跟电荷的运动速 度方向垂直。

洛伦兹力--教学设计

《运动电荷在磁场中受到的力》教学设计 一、教学设计思路 本设计课题是“运动电荷在磁场中受到的力”,人民教育出版社的《普通高中课程标准实验教科书》(选修3-1),物理第三章第5节内容,该课题放在“通电导线在磁场中受到的力”内容之后,意味教材引导教师利用安培力导出洛伦兹力的大小、方向,绝大多数教师在平时的也是采用此思路展开教学的;但新课程倡导探究式学习,强调科学与社会、生活实践的联系,强调对过程和方法的学习,为了让学生成为教学活动的主体,把教学的重点由学习物理知识变为探索知识的过程,以情景设疑让学生主动思考,鼓励学生大胆猜想,设计实验探究、验证猜想,得出结论;其探究过程体现在洛伦兹力方向的判定法则,定性探究洛伦兹力的大小,理论定量探究洛伦兹力的大小,实验与理论、验证与探究充分表现在课堂教学设计中。 二、教学目标 1.知识与技能目标 (1)知道什么是洛伦兹力。 (2)会用洛伦兹力解答实际生活中的有关问题。 (3)会用左手定则判断有关带电粒子在磁场中受洛伦兹力方向的问题。 2.过程与方法目标 (1)通过猜想、实验探究洛伦兹力的方向研究来培养学生科学思维能力和观察能力。(2)通过猜想、实验定量探究洛伦兹力的大小培养学生分析推理能力和应用知识的能力。 3.情感态度与价值观目标 (1)通过“设问—猜想—探究—推理”来体会科学研究最基本的思维方法。 (2)再合作探究的过程中,培养学生团结协作的精神。 (3)体会物理学习中的逻辑美,规律的统一,联系生活,激发求知的热情。 三、教学重点 (1)洛伦兹力的大小和方向的判定。 (2)初步掌握科学探究的过程。 四、教学难点 (1)左手定则的生成过程及应用。 (2)实验定量探究洛伦兹力的大小。 五、教具 圆形磁铁、有显像管的电视机、自治旋转液体实验装置、显像管、多媒体设备 六、教学过程 (一)课题引入 创设情景、设置疑问 师:在上课前,让我们一起做一个有趣的实验,即通过摄像头把这位同学的图像送到了电视机里,我把这根“魔盒”靠近荧光屏(稍停顿),与刚才相比发生了什么新的现象呢? 生(预测):变形了或走样了或侧移了…… 师:魔盒真有这样的魔力吗?(动作:拿出磁铁,吸引铁钉)这是什么? 生(预测):磁铁。 师:为什么磁铁靠近电视机,就会发生这种现象呢?带着这个问题,今天我们一起学习《运动电荷在磁场中受到的力》(动作:关闭电视机电源开关) 【设计说明】 从生活中发现问题,创设情境,激发热情,引入新课。

2017粤教版高中物理选修35《研究洛伦兹力》规范训练

第5节研究洛伦兹力 (时间:60分钟) 知识点一带电粒子受到的洛伦兹力的方向[ 1.(双选)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.此空间可能有磁场,方向与电子速度方向平行 C.此空间可能有磁场,方向与电子速度方向垂直 D。此空间可能有正交的磁场和电场,它们的方向均与电子速度垂直 解析由洛伦兹力公式可知:当v的方向与磁感应强度B的方向平行时,运动电荷不受洛伦兹力作用,因此电子未发生偏转,不能说明此空间一定不存在磁场,只能说明此空间可能有磁场,磁场方向与电子速度方向平行,则选项B正确。此空间也可能有正交的磁场和电场,它们的方向均与电子速度方向垂直,导致电子所受合力为零。则选项D正确。 答案BD 图3-5-10 2.如图3-5-10所示,将一阴极射线管置于一通电螺线管的正上方且在同一水平面内,则阴极射线将( ). A。向外偏转 B。向里偏转[ C.向上偏转 D.向下偏转 解析由右手螺旋定则可知通电螺线管在阴极射线处磁场方向竖直向下,阴极射线带负电,结合左手定则可知其所受洛伦兹力垂直于纸面向外. 答案 A [图3-5-11 3.如图3-5-11所示,一带负电的滑块从绝缘粗糙斜面的顶端滑至底端时的速率为v,

若加一个垂直纸面向外的匀强磁场,并保证滑块能滑至底端,则它滑至底端时的速率为 ( )。 A 。变大 B.变小 C 。不变 D 。条件不足,无法判断 解析 加上磁场后,滑块受一垂直斜面向下的洛伦兹力,使滑块所受摩擦力变大,做负功值变大,而洛伦兹力不做功,重力做功恒定,由能量守恒可知,速率变小. 答案 B 知识点二 洛伦兹力的大小 图3-5-12 4。带电油滴以水平速度v 0垂直进入磁场,恰做匀速直线运动,如图 3-5-12所示,若油滴质量为m ,磁感应强度为B ,则下述说法正确的是 ( )。 A 。油滴必带正电荷,电荷量为2mg v 0B B.油滴必带负电荷,比荷q m =错误! C.油滴必带正电荷,电荷量为错误! D.油滴带什么电荷都可以,只要满足q =错误! 解析 油滴水平向右匀速运动,其所受洛伦兹力必向上与重力平衡,故油滴带正电,其电荷量q =错误!,C 正确. 答案 C 5。用绝缘细线悬挂一个质量为m 、带电荷量为+q 的小球,让它处于如图3-5-13所示的磁感应强度为B 的匀强磁场中.由于磁场运动,小球静止在如图所示位置,这时悬线与竖直方向夹角为α,并被拉紧,则磁场的运动速度和方向是 ( ).

相关文档