人教版(新教材)高中物理选择性必修2精品学案：1 2 磁场对运动电荷的作用力(1).pdf

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人教版(新教材)高中物理选择性必修第二册

第2节磁场对运动电荷的作用力

学习目标要求核心素养和关键能力

1.科学思维

1.知道什么是洛伦兹力，会用左手定则

(1)建立流体柱状模型推导洛伦兹力公

判断洛伦兹力的方向。

式。

2.掌握洛伦兹力公式的推导过程，会计

(2)从动力学角度分析带电粒子的磁偏

算洛伦兹力的大小。

转。

3.知道电视显像管的基本构建及工作的

2.关键能力

基本原理。

物理建模能力。

一、洛伦兹力的方向

1．洛伦兹力

(1)定义：运动电荷在磁场中受到的力。

(2)与安培力的关系：通电导线在磁场中所受的安培力是洛伦兹力的宏观表现。

2．洛伦兹力的方向

左手定则判定：伸开左手，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。

〖想一想〗

根据洛伦兹力的方向和磁场方向、带电粒子运动方向的关系，想一想洛伦兹力对

带电粒子做功吗？

〖答案〗由于三者的方向互相垂直，不做功。

二、洛伦兹力的大小

1．推导

(1)如图所示，设有一段长度为L的通电导线，垂直放入磁感应强度为B的匀强

1

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人教版(新教材)高中物理选择性必修第二册

磁场中。若导线中的电流为I，则该导线所受的安培力大小为F＝ILB。

安

(2)若导线的横截面积为S，单位体积内含有的自由电荷数为n，每个自由电荷的

电荷量为q，定向移动的速度为v，则在时间t内通过横截面的电荷量Q＝nSvtq。

QnSvtq

由电流的定义知I＝＝＝nSvq，这段导线内含有的自由电荷数为N＝nSL。

tt

(3)整段导线所受的安培力F可看成是作用在每个自由电荷上的洛伦兹力F的

安洛

合力，即F