《高中物理 第3章 磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷的作用力課件 新人教版選修31》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《高中物理 第3章 磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷的作用力課件 新人教版選修31(42頁(yè)珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、配人教版配人教版 物理物理 選修選修3-1配人教版配人教版 物理物理 選修選修3-15運(yùn)動(dòng)電荷在磁場(chǎng)中受到的力配人教版配人教版 物理物理 選修選修3-11電場(chǎng)對(duì)靜止的電荷_力的作用,電場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)的電荷_力的作用(填“有”或“無(wú)”);帶正電和帶負(fù)電的離子定向移動(dòng)都能形成電流,但帶正電離子的移動(dòng)方向與電流方向_,帶負(fù)電離子的移動(dòng)方向與電流方向_(填“相同”或“相反”)精彩回眸精彩回眸有有有有相同相同相反相反配人教版配人教版 物理物理 選修選修3-12(雙選)如圖351所示,為某電場(chǎng)中的一條電場(chǎng)線,在a點(diǎn)靜止地放一個(gè)帶正電粒子(所受重力不能忽略),到達(dá)b點(diǎn)時(shí)速度恰好為零,則()A該粒子從ab做變加速運(yùn)
2、動(dòng)B電場(chǎng)線的方向一定豎直向上Ca點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)有可能比b點(diǎn)大D該電場(chǎng)可能是負(fù)的點(diǎn)電荷的電場(chǎng)【答案】AB配人教版配人教版 物理物理 選修選修3-1一、洛倫茲力的方向和大小1洛倫茲力(1)_在磁場(chǎng)中所受的力叫做洛倫茲力(2)與安培力的關(guān)系:通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中所受的安培力是洛倫茲力的_,而洛倫茲力是安培力的微觀本質(zhì)新知梳理新知梳理運(yùn)動(dòng)電荷運(yùn)動(dòng)電荷宏觀表現(xiàn)宏觀表現(xiàn)配人教版配人教版 物理物理 選修選修3-12洛倫茲力的方向(1)左手定則:伸開(kāi)左手,使大拇指與其余四個(gè)手指垂直,并且都與手掌在同一平面內(nèi)讓_從掌心進(jìn)入,并使四指指向_,這時(shí)大拇指所指的方向就是運(yùn)動(dòng)的正電荷在磁場(chǎng)中所受_的方向負(fù)電荷受力的方向與正電荷受力
3、的方向_(2)特點(diǎn):洛倫茲力的方向與電荷運(yùn)動(dòng)方向和磁場(chǎng)方向都_,洛倫茲力只改變帶電粒子的運(yùn)動(dòng)方向,不改變速度大小,對(duì)電荷不做功磁感線磁感線正電荷運(yùn)動(dòng)的方向正電荷運(yùn)動(dòng)的方向洛倫茲力洛倫茲力相反相反垂直垂直配人教版配人教版 物理物理 選修選修3-13洛倫茲力的大小(1)當(dāng)_時(shí),F(xiàn)qvB.(2)當(dāng)_時(shí),F(xiàn)0.二、電視顯像管的工作原理1電視顯像管應(yīng)用了電子束_的原理2電子束打在熒光屏上的位置在偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的控制下一行一行地不斷移動(dòng),這在電視技術(shù)中叫做_vBvB磁偏轉(zhuǎn)磁偏轉(zhuǎn)掃描掃描配人教版配人教版 物理物理 選修選修3-1一條直線一條直線發(fā)生彎曲發(fā)生彎曲向相反的方向彎曲向相反的方向彎曲配人教版配人教版 物理
4、物理 選修選修3-11對(duì)洛倫茲力的理解(1)大小只有運(yùn)動(dòng)電荷受洛倫茲力,靜止電荷不受洛倫茲力電荷垂直磁場(chǎng)運(yùn)動(dòng)時(shí),洛倫茲力最大,平行磁場(chǎng)運(yùn)動(dòng)時(shí)不受洛倫茲力如何正確理解洛倫茲力與安培力?如何正確理解洛倫茲力與安培力?配人教版配人教版 物理物理 選修選修3-1(2)方向洛倫茲力的方向總是與電荷運(yùn)動(dòng)方向和磁場(chǎng)方向垂直,即洛倫茲力的方向總是垂直于電荷運(yùn)動(dòng)方向和磁場(chǎng)方向所決定的平面,F(xiàn)、B、v三者的方向關(guān)系是:FB,F(xiàn)v,但B與v不一定垂直洛倫茲力的方向隨電荷運(yùn)動(dòng)方向的變化而變化但無(wú)論怎么變化,洛倫茲力都與運(yùn)動(dòng)方向垂直,故洛倫茲力永不做功,它只改變電荷的運(yùn)動(dòng)方向,不改變電荷速度大小配人教版配人教版 物理物
5、理 選修選修3-12洛倫茲力與安培力的區(qū)別和聯(lián)系(1)區(qū)別洛倫茲力是指單個(gè)運(yùn)動(dòng)的帶電粒子所受到的磁場(chǎng)力,而安培力是指通電直導(dǎo)線所受到的磁場(chǎng)力洛倫茲力恒不做功,而安培力可以做功(2)聯(lián)系安培力是洛倫茲力的宏觀表現(xiàn),洛倫茲力是安培力的微觀解釋大小關(guān)系:F安NF洛(N是導(dǎo)體中定向運(yùn)動(dòng)的電荷數(shù))方向關(guān)系:洛倫茲力與安培力的方向一致,均可用左手定則進(jìn)行判斷配人教版配人教版 物理物理 選修選修3-11(雙選)關(guān)于安培力和洛倫茲力,下列說(shuō)法正確的是()A安培力和洛倫茲力是性質(zhì)不同的兩種力B安培力和洛倫茲力,其本質(zhì)都是磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷的作用力C這兩種力都是效果力,其實(shí)并不存在,原因是不遵守牛頓第三定律D安培力對(duì)
6、通電導(dǎo)體能做功,洛倫茲力對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷不能做功【答案】BD配人教版配人教版 物理物理 選修選修3-1【解釋】電流是電荷的定向移動(dòng),安培力是磁場(chǎng)對(duì)導(dǎo)體內(nèi)定向移動(dòng)電荷所施加的洛倫茲力的宏觀表現(xiàn),洛倫茲力始終與電荷運(yùn)動(dòng)方向垂直,所以不能對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷做功;而安培力作用在導(dǎo)體上,可以讓導(dǎo)體產(chǎn)生位移,因此能對(duì)導(dǎo)體做功這兩種力是同一性質(zhì)的力,同樣遵守牛頓第三定律,反作用力作用在形成磁場(chǎng)的物體上,選項(xiàng)B、D正確配人教版配人教版 物理物理 選修選修3-11這兩種力均是帶電粒子在不同場(chǎng)中受到的力,反映了磁場(chǎng)和電場(chǎng)都有力的性質(zhì),但這兩種力的區(qū)別也是十分明顯的.洛倫茲力與電場(chǎng)力有何區(qū)別?洛倫茲力與電場(chǎng)力有何區(qū)別?配人教版配
7、人教版 物理物理 選修選修3-1配人教版配人教版 物理物理 選修選修3-12關(guān)于電場(chǎng)力與洛倫茲力,以下說(shuō)法正確的是()A電荷只要處在電場(chǎng)中,就會(huì)受到電場(chǎng)力,而電荷靜止在磁場(chǎng)中,才有可能受到洛倫茲力B電場(chǎng)力對(duì)在其電場(chǎng)中的電荷一定會(huì)做功,而洛倫茲力對(duì)在磁場(chǎng)中的電荷卻不會(huì)做功C電場(chǎng)力與洛倫茲力一樣,受力方向都在電場(chǎng)線和磁感線上D只有運(yùn)動(dòng)的電荷在磁場(chǎng)中才會(huì)受到洛倫茲力的作用【答案】D【解釋】本題考查帶電粒子受洛倫茲力和電場(chǎng)力的條件.配人教版配人教版 物理物理 選修選修3-1洛倫茲力方向的判定及大小的計(jì)算洛倫茲力方向的判定及大小的計(jì)算配人教版配人教版 物理物理 選修選修3-1思路點(diǎn)撥:應(yīng)用左手定則判斷洛
8、倫茲力方向,根據(jù)公式FqvB求洛倫茲力大小配人教版配人教版 物理物理 選修選修3-1反思領(lǐng)悟:1.確定洛倫茲力的大小時(shí)需明確“v”與“B”的方向夾角.2確定洛倫茲力的方向還需明確運(yùn)動(dòng)電荷的電性,特別注意負(fù)電荷的運(yùn)動(dòng)方向與左手四指的指向應(yīng)相反配人教版配人教版 物理物理 選修選修3-1 如圖354所示,陰極射線管(A為其陰極)放在蹄形磁鐵的N、S兩極間,射線管的A、B兩極分別接在直流高壓電源的_極和_極此時(shí),熒光屏上的電子束運(yùn)動(dòng)軌跡_偏轉(zhuǎn)(填“向上”“向下”或“不”)【答案】負(fù)正向下配人教版配人教版 物理物理 選修選修3-1【例2】 兩個(gè)完全相同的帶等量的正電荷的小球a和b,從同一高度自由落下,分
9、別穿過(guò)高度相同的水平方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng),如圖355所示,然后再落到地面上,設(shè)兩球運(yùn)動(dòng)所用的總時(shí)間分別為ta、tb,則()AtatbBtatbCtatb D條件不足,無(wú)法比較對(duì)洛倫茲力作用效果的理解對(duì)洛倫茲力作用效果的理解配人教版配人教版 物理物理 選修選修3-1配人教版配人教版 物理物理 選修選修3-1解析:a球進(jìn)入勻強(qiáng)電場(chǎng)后,始終受到勻強(qiáng)電場(chǎng)水平向右的電場(chǎng)力F電qE作用,這個(gè)力不會(huì)改變a在豎直方向運(yùn)動(dòng)的速度,故它下落的總時(shí)間ta與沒(méi)有電場(chǎng)時(shí)自由下落的時(shí)間t0相同b球以某一速度進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng)瞬間它就受到水平向右的洛倫茲力作用,這個(gè)力只改變速度方向,會(huì)使速度方向向右發(fā)生偏轉(zhuǎn),又因?yàn)槁鍌惼澚κ?/p>
10、終與速度方向垂直當(dāng)速度方向變化時(shí),洛倫茲力的方向也發(fā)生變化,不再沿水平方向配人教版配人教版 物理物理 選修選修3-1如圖所示為小球在磁場(chǎng)中某一位置時(shí)的受力圖,從圖中可以看出洛倫茲力F洛的豎直分量F1會(huì)影響小球豎直方向的運(yùn)動(dòng),使豎直下落的加速度減小(小于g),故其下落的時(shí)間tb大于沒(méi)有磁場(chǎng)時(shí)小球自由下落的總時(shí)間t0.綜上所述,tatb.配人教版配人教版 物理物理 選修選修3-1答案:C反思領(lǐng)悟:雖然洛倫茲力不做功,但是它可以改變帶電小球運(yùn)動(dòng)的速度方向,從而影響了帶電小球的運(yùn)動(dòng)一般在分析帶電物體在洛倫茲力作用下做曲線運(yùn)動(dòng)時(shí),往往把物體的運(yùn)動(dòng)在兩個(gè)互相垂直的方向上進(jìn)行分解,分析洛倫茲力在不同方向上對(duì)
11、物體的作用配人教版配人教版 物理物理 選修選修3-1 如圖356所示,在豎直絕緣的水平臺(tái)上,一個(gè)帶正電的小球以水平速度v0拋出,落在地面上的A點(diǎn),若加一垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng),小球仍能落到地面上,則小球的落點(diǎn)()A仍在A點(diǎn)B在A點(diǎn)左側(cè)C在A點(diǎn)右側(cè) D無(wú)法確定配人教版配人教版 物理物理 選修選修3-1【答案】C配人教版配人教版 物理物理 選修選修3-1【例3】 如圖357所示,一個(gè)帶負(fù)電的滑環(huán)套在水平且足夠長(zhǎng)的粗糙的絕緣桿上,整個(gè)裝置處于方向如圖357所示的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B中現(xiàn)給滑環(huán)施以一個(gè)水平向右的瞬時(shí)速度,使其由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng),則滑環(huán)在桿上的運(yùn)動(dòng)情況不可能是()帶電體在洛倫茲力作用下的運(yùn)動(dòng)帶電體在洛
12、倫茲力作用下的運(yùn)動(dòng)配人教版配人教版 物理物理 選修選修3-1A始終做勻速運(yùn)動(dòng)B開(kāi)始做減速運(yùn)動(dòng),最后靜止于桿上C先做加速運(yùn)動(dòng),最后做勻速運(yùn)動(dòng)D先做減速運(yùn)動(dòng),最后做勻速運(yùn)動(dòng)配人教版配人教版 物理物理 選修選修3-1解析:帶電滑環(huán)向右運(yùn)動(dòng)時(shí)所受洛倫茲力方向向上,其大小與滑環(huán)初速度大小有關(guān)由于滑環(huán)初速度的大小未具體給定,因而洛倫茲力與滑環(huán)重力可出現(xiàn)三種不同的關(guān)系:(1)當(dāng)洛倫茲力等于重力,則滑環(huán)做勻速運(yùn)動(dòng)(2)當(dāng)洛倫茲力開(kāi)始時(shí)小于重力,滑環(huán)將做減速運(yùn)動(dòng),最后停在桿上(3)當(dāng)洛倫茲力開(kāi)始時(shí)大于重力,滑環(huán)所受的洛倫茲力隨速度減小而減小,滑環(huán)與桿之間擠壓力將逐漸減小,因而滑環(huán)所受的摩擦力減小,當(dāng)擠壓為零時(shí),
13、摩擦力為零,滑環(huán)做勻速運(yùn)動(dòng)故C不可能答案:C配人教版配人教版 物理物理 選修選修3-1反思領(lǐng)悟:解決在洛倫茲力作用下帶電體運(yùn)動(dòng)問(wèn)題基本思路:(1)正確的受力分析,除重力、彈力、摩擦力外,要特別注意洛倫茲力的分析(2)正確分析物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài),找出物體的速度、位置及其變化特點(diǎn),分析運(yùn)動(dòng)過(guò)程(3)恰當(dāng)?shù)仂`活運(yùn)用力學(xué)中的定理、定律學(xué)會(huì)把“電學(xué)”問(wèn)題“力學(xué)”化配人教版配人教版 物理物理 選修選修3-1如圖358所示,在水平天花板下用a、b兩絕緣細(xì)線懸掛著一個(gè)小球處于靜止?fàn)顟B(tài),開(kāi)始a線豎直,b線伸直,a線長(zhǎng)La20 cm,b線長(zhǎng)Lb40 cm.小球的質(zhì)量m0.04 g,帶有q1.0104 C的電荷整個(gè)裝置
14、處于范圍足夠大的、方向水平且垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B2.0 T,不計(jì)空氣阻力,取當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭10 m/s2,試求:配人教版配人教版 物理物理 選修選修3-1(1)圖示位置a、b線中的張力Fa、Fb分別為多少?(2)現(xiàn)將a線燒斷,當(dāng)小球第一次擺到b線與水平天花板的夾角為(sin 0.625)時(shí),b線中的張力F為多少?(3)如果小球第一次擺到最低點(diǎn)時(shí)b線恰好斷裂,求此后2 s內(nèi)小球的位移x是多少?【答案】(1)4104 N0(2)1.5104 N(3)4 m配人教版配人教版 物理物理 選修選修3-1配人教版配人教版 物理物理 選修選修3-1配人教版配人教版 物理物理
15、選修選修3-1創(chuàng)新拓展創(chuàng)新拓展配人教版配人教版 物理物理 選修選修3-1配人教版配人教版 物理物理 選修選修3-12特點(diǎn)(1)速度選擇器只選擇速度(大小、方向)而不選擇粒子的質(zhì)量和電荷量如圖3512中若從右側(cè)入射則不能穿出場(chǎng)區(qū)(2)速度選擇器B、E、v三個(gè)物理量的大小、方向互相約束,以保證粒子受到的電場(chǎng)力和洛倫茲力等大、反向如圖中只改變磁場(chǎng)B的方向,粒子將向下偏轉(zhuǎn)配人教版配人教版 物理物理 選修選修3-1【例4】 如圖3510所示,M、N為一對(duì)水平放置的平行金屬板,一帶電粒子以平行于金屬板方向的速度v穿過(guò)平行金屬板若在兩板間存在互相垂直的勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng),可使帶電粒子的運(yùn)動(dòng)不發(fā)生偏轉(zhuǎn)若不計(jì)粒
16、子所受的重力,則以下敘述正確的是()配人教版配人教版 物理物理 選修選修3-1A若改變帶電粒子的電性,即使它以同樣速度v射入該區(qū)域,其運(yùn)動(dòng)方向也一定會(huì)發(fā)生偏轉(zhuǎn)B帶電粒子無(wú)論帶上何種電荷,只要以同樣的速度v入射,都不會(huì)發(fā)生偏轉(zhuǎn)C若帶電粒子的入射速度vv,它將做勻變速曲線運(yùn)動(dòng)D若帶電粒子的入射速度vv,它將一定向下偏轉(zhuǎn)配人教版配人教版 物理物理 選修選修3-1配人教版配人教版 物理物理 選修選修3-1若vv,則有qvBqE,洛倫茲力大于電場(chǎng)力,粒子將向洛倫茲力方向偏轉(zhuǎn)而做曲線運(yùn)動(dòng),電場(chǎng)力做負(fù)功,粒子的速度將減小,但當(dāng)粒子速度變化,洛倫茲力也隨之發(fā)生變化,所以粒子所受合外力時(shí)刻發(fā)生變化,因此粒子不做勻變速曲線運(yùn)動(dòng),C錯(cuò)若vv,則qvBqE,將向電場(chǎng)力方向偏轉(zhuǎn),由于粒子帶電正、負(fù)不知,故D錯(cuò)答案:B