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1、观看美丽的极光视频观看美丽的极光视频如此美丽的极光一般出现在在哪些地方？什么时候会出现？是怎样形成的？选修3-1第三章 磁场学习目标1、认识洛伦兹力，会判断洛伦兹力的方向；2、会计算洛伦兹力的大小；3、理解洛伦兹力对运动不作功VVV1、试画下图中所示的带电粒子所受的洛伦兹力的方向2 2、长为、长为L L、横截面积为、横截面积为s s的直导线通有电流的直导线通有电流I I，处在磁感应强度为，处在磁感应强度为B B的匀强磁场中，电流与磁场的方向垂直的匀强磁场中，电流与磁场的方向垂直. .、设导线单位体积内的自由电荷数为、设导线单位体积内的自由电荷数为n n、每个电荷的电荷量为、每个电荷的电荷量为q
2、,q,求导线中自由求导线中自由电荷的总数和总电量？电荷的总数和总电量？ 、求导线受到的安培力大小？根据、求导线受到的安培力大小？根据F=Nf,F=Nf,求出导线中每个自求出导线中每个自 由电荷受到的洛伦兹力由电荷受到的洛伦兹力f f？自主学习小组讨论反馈精讲当堂训练一、洛伦兹力的方向：符合左手定则一、洛伦兹力的方向：符合左手定则一、洛伦兹力的方向：符合左手定则一、洛伦兹力的方向：符合左手定则伸开左手，使大拇指跟其余四指垂直，且处于同一平面内，把伸开左手，使大拇指跟其余四指垂直，且处于同一平面内，把手放入磁场中，手放入磁场中，磁感线垂直穿过手心，四指指向正电荷运动的方向磁感线垂直穿过手心，四指指
3、向正电荷运动的方向，那么，那么，拇指所指的方向拇指所指的方向就是就是正电荷正电荷所受洛伦兹力的方向所受洛伦兹力的方向 若是负电荷运动的方向，那么若是负电荷运动的方向，那么四指应指向其反方向。四指应指向其反方向。 、导线中的自由电荷以速度为、导线中的自由电荷以速度为V V做定向运动形成电流。求自由做定向运动形成电流。求自由电荷从导线一端运动到另一端的时间？通过导线的电流？电荷从导线一端运动到另一端的时间？通过导线的电流？L 一根长为L、横截面积为s的直导线通有电流I，处在磁感应强度为B的匀强磁场中，电流与磁场的方向垂直。、设导线单位体积内的自由电荷数、设导线单位体积内的自由电荷数为为n n、每个
4、电荷的电荷量为、每个电荷的电荷量为q q，求导线，求导线中自由电荷的总数中自由电荷的总数N N和总电量和总电量Q Q？ 、导线中的自由电荷以速度为、导线中的自由电荷以速度为V V做定向运动形成电流。自由做定向运动形成电流。自由电荷从导线一端运动到另一端的时间？通过导线的电流？电荷从导线一端运动到另一端的时间？通过导线的电流？、求导线受到的安培力大小？根据、求导线受到的安培力大小？根据F=Nf,F=Nf,求出导线中每个自由求出导线中每个自由电荷受到的洛伦兹力电荷受到的洛伦兹力f f？自主学习小组讨论反馈精讲当堂训练LN=SLnQ=qN=qsLn自主学习小组讨论反馈精讲当堂训练f f、B B、v
5、v方向关系示意图方向关系示意图f f、B B、v v方向关系示意图方向关系示意图粒子带正电粒子带正电二、二、洛仑兹力洛仑兹力2 2、洛伦兹力的大小、洛伦兹力的大小 当当 vB 时时, ,f = qvB 当当 vB (V=0)时, 当当v v与与B B之间有一定夹角之间有一定夹角时，时， f = q v B sin vsin+vB1 1、定义定义：运动电荷在磁场中受到的作用力运动电荷在磁场中受到的作用力, ,称为洛伦兹力称为洛伦兹力3.3.洛仑兹力洛仑兹力f f的方向的方向总是与总是与v v垂直，垂直，也与也与B B垂直，即垂直，即f f总是垂直总是垂直与与B B和和v v所决定的平面所决定的平
6、面. . f = 0f = 0 （电荷不受洛仑兹力作用）（电荷不受洛仑兹力作用） 自主学习小组讨论反馈精讲当堂训练f f、B B、v v方向关系示意图方向关系示意图f f、B B、v v方向关系示意图方向关系示意图粒子带正电粒子带正电三、洛仑兹力的特点三、洛仑兹力的特点1.1.洛仑兹力洛仑兹力f f的方向的方向总是与总是与v v垂直，也与垂直，也与B B垂直，即垂直，即f f总是垂直与总是垂直与B B和和v v所决定的平所决定的平面面. . 2 2、因为、因为f f的方向始终与速度方向垂直，的方向始终与速度方向垂直，洛伦兹力对运动不做功。洛伦兹力对运动不做功。3 3、若带电粒子仅受洛伦兹力，粒
7、子做匀、若带电粒子仅受洛伦兹力，粒子做匀速圆周运动。速圆周运动。这就是速度选择器的原理，通过改变E或B的数值来选择具有某一速度的粒子。自主学习小组讨论反馈精讲当堂训练f f、B B、v v方向关系示意图方向关系示意图f f、B B、v v方向关系示意图方向关系示意图 例：如图，带负电的粒子从离子源中发射出来，在电场强度为例：如图，带负电的粒子从离子源中发射出来，在电场强度为E=12N/E=12N/c c的匀强电场和磁感应强度为的匀强电场和磁感应强度为B=1TB=1T的匀强磁场中运动，速度的匀强磁场中运动，速度多大的粒子可以沿直线多大的粒子可以沿直线ssss从右边孔射出？从右边孔射出？离离子子源
8、源sF=qEf=qvB解;受力分析如图，有 F=f即qvB=qE,得 自主学习小组讨论反馈精讲当堂训练1 1、( (双选双选) )以下关于洛仑兹力的各种说法中正确的是（以下关于洛仑兹力的各种说法中正确的是（ ） A. A. 电荷在磁场中一定受到洛仑兹力电荷在磁场中一定受到洛仑兹力 B. B.运动的电荷在磁场中一定受到洛仑兹力运动的电荷在磁场中一定受到洛仑兹力 C. C.洛仑兹力对电荷永远不做功洛仑兹力对电荷永远不做功 D. D.洛仑兹力的方向总是垂直于磁场方向和电荷速度方向所构洛仑兹力的方向总是垂直于磁场方向和电荷速度方向所构 成的平面成的平面CD 2如如图3512所示，一束所示，一束电子流沿
9、管的子流沿管的轴线进入螺入螺线管，管，忽略重力，忽略重力，电子在管内的运子在管内的运动情况情况应该是是()A当从当从a端通入端通入电流流时，电子做匀加速直子做匀加速直线运运动B当从当从b端通入端通入电流流时，电子做匀加速直子做匀加速直线运运动C不管从哪端通入不管从哪端通入电流，流，电子都做匀速直子都做匀速直线运运动D不管从哪端通入不管从哪端通入电流，流，电子都做曲子都做曲线运运动C 自主学习小组讨论反馈精讲当堂训练EB3.3.如图如图3 35 51515所示，匀强电场竖直向上，匀强磁场水平所示，匀强电场竖直向上，匀强磁场水平向外，有一正离子向外，有一正离子( (不计重力不计重力) )恰能沿直线
10、从左向右水平飞恰能沿直线从左向右水平飞越此区域，这种装置称为速度选择器，则越此区域，这种装置称为速度选择器，则( () ) A A若电子从右向左水平飞入，电子也沿直线运动若电子从右向左水平飞入，电子也沿直线运动 B B若电子从右向左水平飞入，电子将向上偏转若电子从右向左水平飞入，电子将向上偏转 C C若电子从右向左水平飞入，电子将向下偏转若电子从右向左水平飞入，电子将向下偏转 D D若电子从右向左水平飞入，电子将向外偏转若电子从右向左水平飞入，电子将向外偏转C 4.如图所示，某空间存在正交的匀强电磁场，匀强电场的方向水如图所示，某空间存在正交的匀强电磁场，匀强电场的方向水平向右，匀强磁场方向垂
11、直纸面向内，其中平向右，匀强磁场方向垂直纸面向内，其中E=10N/C，B=1T，现，现有一个带电量有一个带电量q=+210-6C质量质量m=210-6kg的小球以某速度进入的小球以某速度进入这个电磁场，发现其恰能做匀速直线运动，请求出小球的速度大这个电磁场，发现其恰能做匀速直线运动，请求出小球的速度大小和方向？小和方向？f f、B B、v v方向关系示意图方向关系示意图Bvf当当B B与与v v不垂直时不垂直时B总结：不管总结：不管B B与与v v是否垂直，始终有是否垂直，始终有fBfB，ffv，即即f f垂直于垂直于B B和和v v所所决定的平面决定的平面当当B B与与v v垂直垂直时时vB
12、 BB 粒子带正电粒子带正电f自主学习小组讨论反馈精讲当堂训练f f、B B、v v方向关系示意图方向关系示意图f f、B B、v v方向关系示意图方向关系示意图粒子带正电粒子带正电 小小 结结 1 1概念：磁场对概念：磁场对运动运动电荷的作用力，称做洛仑力。电荷的作用力，称做洛仑力。2.2.方向：由方向：由“左手定则左手定则”判断判断3.3.大小大小: :当当 vB 时时 f = qvB当当 vB 时时 f = 04.4.特点特点: : fv Wf = 0 当当v与与B之间有一定夹角之间有一定夹角时，时， f = q v B sin 作业布置12.如图3522所示，空间有水平向右的匀强电场和垂直于纸面向外的匀强磁场，质量为m、带电量为q的绝缘滑块水平向右做匀速直线运动，滑块和水平面间的动摩擦因数为.滑块与墙碰撞后速度为原来的一半，滑块返回时，撤掉电场，恰好也做匀速直线运动求原来电场强度的大小
