第02讲 磁场对运动电荷的作用力（原卷版）-【帮课堂】2021-2022学年高二物理同步精品讲义（人教版2019选择性必修第二册）

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第02 讲 磁场对运动电荷的作用力
课程标准 课标解读
1.通过实验，认识洛伦兹力。
2.能判断洛伦兹力的方向，会计
算洛伦兹力的大小。
1.知道什么是洛伦兹力，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.知道电视显像管的基本构造及工作的基本原理。
知识点 01 洛伦兹力的方向和大小
1．洛伦兹力
(1)洛伦兹力的定义：运动电荷在磁场中受到的力．
(2)洛伦兹力与安培力的关系：通电导线在磁场中受到的安培力是洛伦兹力的宏观表现．
2．洛伦兹力的方向
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，让磁感线从掌心垂直
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正电荷受力的方向相反．
3．洛伦兹力的大小
(1)当v与B成θ角时，F＝qvBsin θ.
(2)当v⊥B时，F＝qvB.
(3)当v∥B时，F＝0.
【即学即练 1】如图所示，光滑的水平桌面处在竖直向下的匀强磁场中，水平桌面上平放着内壁光滑、底
部有带电小球的试管。试管在垂直于试管的水平拉力 F作用下向右匀速运动，一段时间后带电小球从管口
飞出。下列说法正确的是（　　）
A．小球一定带正电 B．洛伦兹力对小球做正功
C．小球运动的轨迹有可能是一条直线 D．拉力 F应保持恒定不变
【即学即练 2】如图所示，三根相互平行的固定长直导线 、 和 垂直纸面如图放置，与坐标原点分别
位于边长为 的正方形的四个点上， 与 中的电流均为 ，方向均垂直于纸面向外， 中的电流为 ，
方向垂直纸面向里（已知电流为 的长直导线产生的磁场中，距导线 处的磁感应强度 ，其中 为
常数）。某时刻有一质子（电量为 ）正好沿与 轴正方向成 45°斜向上经过原点 ，速度大小为 ，则质
子此时所受磁场力为（　　）
A．方向垂直纸面向里，大小为 B．方向垂直纸面向外，大小为
C．方向垂直纸面向里，大小为 D．方向垂直纸面向外，大小为
知识点 02 电子束的磁偏转
1．显像管的构造：如图所示，由电子枪、偏转线圈和荧光屏组成．
2．显像管的原理
(1)电子枪发射高速电子．
(2)电子束在磁场中偏转．
(3)荧光屏被电子束撞击时发光．
3．扫描：在偏转区的水平方向和竖直方向都有偏转磁场，其方向、强弱都在不断变化，使得电子束打在
荧光屏上的光点从上向下、从左向右不断移动．
【即学即练 3】下列关于磁场的说法中正确的是（　　）
A．奥斯特实验说明了磁场可以产生电流
B．电子射线由于受到垂直于它的磁场作用而偏转，这是因为洛仑兹力对电子做功的结果
C．通电导线受安培力不为零的地方一定存在磁场，通电导线不受安培力的地方一定不存在磁场 即
D．电荷与磁场没有相对运动，电荷就一定不受磁场的作用力
【即学即练 4】宋代沈括在公元1086 年写的《梦溪笔谈》中最早记载了“方家（术士）以磁石磨针锋，则
能指南，然常微偏东，不全南也”。进一步研究表明，地球周围地磁场的磁感线分布如图所示，结合上述
材料，下列说法正确的是（　　）
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