2012年《随堂优化训练》广东教育版物理 选修1-1第一章 第六节 洛伦兹力初探

(共13张PPT)
第六节 洛伦兹力初探
1．通电导线受到的安培力，是运动电荷受________的宏观
表现．
磁场力
洛伦兹
垂直
2．荷兰物理学家__________提出了磁场对运动电荷有力的
作用．
3．洛伦兹力的方向总是与电荷的运动方向________，故洛
伦兹力对运动电荷永不做功．
4．在同一个磁场中，正电荷受到的洛伦兹力方向与负电荷
________．(选填“相同”或“相反”)
相反
`
5．下列图中，带电粒子所受洛伦兹力方向垂直纸面向外的
是(
)
C
知识点1
磁场对运动电荷的作用
1．当带电粒子的运动方向与磁场方向________时，洛伦兹
力最大．
2．当带电粒子的运动方向与磁场方向________时，洛伦兹
力最小为零．
左
3．洛伦兹力的方向可以由________手定则进行判断．
垂直
平行
1．洛伦兹力的大小可以通过公式 f＝qvBsinθ表示，其中θ
是带电粒子运动方向与磁场方向的夹角．
2．用左手定则判定，伸开左手，使大拇指与其余四指垂直，
并且都跟手掌在同一平面内，把手放入磁场中，让磁场垂直穿
过手心，四个指头所指的方向与正电荷运动的方向相同(与负电
荷运动的方向相反)，大拇指所指的方向就是运动电荷在磁场中
所受的洛伦兹力的方向．
【例1】关于电场力与洛伦兹力，以下说法正确的是(
)
A．电荷只要处在电场中，就会受到电场力，而电荷静止
在磁场中，只有可能受到洛伦兹力
B．电场力对放在电场中的电荷一定会做功，而洛伦兹力
对磁场中的电荷却不会做功
C．电场力与洛伦兹力一样，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会受到洛伦兹力的作用
解析：静止的电荷在磁场中不可能受到洛伦兹力的作用，
A 错；尽管电场力对电荷可以做功，但如果电荷不动，则电场
力做功为零，故 B 错；洛伦兹力的方向与磁感线及运动方向垂
直，故 C 错，D 对．
答案：D
【触类旁通】
1．有关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与磁场方向平行
解析：导线与磁场方向平行时不受安培力，A 错；洛伦兹
力始终与速度方向垂直，始终不做功，C 错；通电导线在磁场
中受到的安培力方向始终与磁场垂直，D 错．
答案：B
知识点2
洛伦兹力的应用
1．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
2．一般显示器的主要结构有____________、____________、
__________和__________四部分组成．
3．电子束穿过磁场时，受洛伦兹力作用，径迹发生_______．
电子枪
线圈
荧光屏
玻璃屏幕
偏转
1．显像管：无外加磁场时电子束不发生偏转，电子束将轰
击在荧光屏的某一点，并出现一个发光点．有外加磁场时电子
束会发生偏转而呈现出图像．
2．回旋加速器：利用洛伦兹力使带电粒子加速，通过磁场
对运动电荷的洛伦兹力，使粒子运动方向发生变化，实现多级
加速，获得高能粒子．
【例 2】如图 1－6－1 所示是用阴极射线管演示电子在磁
场中受洛伦兹力的实验装置，图上管中虚线是电子的运动轨迹，
那么下列相关说法中正确的有(
)
A．阴极射线管的 A 端应接正极
B．C 端是蹄形磁铁的 N 极
图 1－6－1
C．无法确定磁极 C 的极性
D．洛伦兹力对电子做正功
解析：阴极射线管的 A 端发射电子，应接负极，所以 A 选
项错误．根据左手定则，四指指向 A 端，与电子运动方向相反，
大拇指指向下方，与洛伦兹力方向相同，因此手心正对磁极 C，
磁感线穿过手心，则必须从磁极 C 出发，因此磁极 C 为蹄形磁
铁的 N 极，B 选项正确，C 选项错误．洛伦兹力对电子是不做
功的，因此 D 选项错误．
答案：B
【触类旁通】
2．图 1－6－2 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(
)
A．竖直向上偏转
图 1－6－2
B．竖直向下偏转
C．垂直纸面向里偏转
D．垂直纸面向外偏转
解析：根据左手定则，四指指向阴极，与电子运动方向相
反，磁感线穿过手心，手心垂直纸面向外，则大拇指指向下方，
与洛伦兹力方向相同， 在洛伦兹力作用下，电子束会竖直向下
偏转，因此 B 选项正确．
答案：B