人教版 (2019)选择性必修 第二册2 磁场对运动电荷的作用力导学案

1.2磁场对运动电荷的作用力（1）

【学习目标】

1.知道磁场对运动电荷的作用力叫洛伦兹力，会用左手定则判定洛伦兹力的方向。

2.会用 F＝qvBsinθ计算洛伦兹力的大小。

3.了解电视显像管的工作原理。

【基础感知】

一、洛伦兹力的方向（左手定则）

阅读教材95页“演示——阴极射线在磁场中的偏转”，回答一下问题：

①没有磁场时电子束是一条________       

②将一蹄形磁铁跨放在阴极射线管外面，电子流运动轨迹发生________ 

1、洛伦兹力的定义： _________在磁场中所受的作用力。

2、洛伦兹力的方向（安培力是洛伦兹力的宏观表现，请逻辑推断洛伦兹力方向的判断方法）：

左手定则：伸开左手，使拇指与其余四个手指______，并且都与手掌在同一个平面内；让________从掌心进入，并使四指指向_____电荷运动的方向，这时______所指的方向就是运动的正电荷在磁场中所受_____________的方向。负电荷受力的方向与正电荷受力的方向__________。

温馨提醒：

（1）如果电荷运动方向与磁感应强度B平行，则不会受到洛伦兹力的作用；

（2）如果电荷速度方向与磁感应强度B不垂直，则可以将速度（或B）分解后再用左手定则进行判断。

例1、试判断下列各图中带电粒子所受洛伦兹力的方向或带电粒子的电性。

题后总结：

对洛伦兹力方向的理解：

(1)洛伦兹力的方向总是与电荷运动方向和磁场方向垂直，即洛伦兹力的方向总是垂直于电荷运动方向和磁场方向所决定的平面，F、B、v三者的方向关系是：F⊥B、F⊥v，但B与v不一定垂直。

(2)洛伦兹力的方向随电荷运动方向的变化而变化。但无论怎么变化，洛伦兹力都与运动方向垂直，故洛伦兹力永不做功，它只改变电荷运动方向，不改变电荷速度大小。

二、洛伦兹力的大小

阅读教材96页“思考与讨论”推导安培力大小的计算式。

洛伦兹力的大小：

电荷量为q的粒子以速度v运动时，

①速度方向与磁感应强度方向垂直，F＝_______

②电荷运动方向与磁感应强度方向夹角为θ时，F＝________

③电荷运动方向与磁感应强度方向夹角为0时，F＝_________

例2、下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。试求带电粒子所受洛伦兹力的大小，并指出洛伦兹力的方向。

注意：洛伦兹力与安培力的联系和区别

三、电视显像管的工作原理

阅读教材“思考与讨论”中显像管原理俯视图，回答下列问题：

（1）要使电子束在水平方向偏离中心，打在荧光屏上的A点，偏转磁场应该沿什么方向？

（2）要使电子束在水平方向偏离中心，打在荧光屏上的B点，偏转磁场应该沿什么方向？

（3）要使电子束打在荧光屏上的位置由B点逐渐向A点移动，偏转磁场应该怎样变化？

电视显像管的工作原理

在偏转区的竖直方向和水平方向都有偏转磁场，其_____和_____都在不断变化，因此电子束打在荧光屏上的光点就像右图中那样不断移动，这种电视技术叫做______。电子束在荧光屏上扫描一行后，迅速返回(如图中虚线所示)，再做下一行扫描，直到荧光屏的下端。电子束从最上一行到最下一行扫描一遍，叫做      ，电视机中每秒要进行    场扫描，由于人的“视觉暂留”，我们感到整个荧光屏都在发光。