1、洛伦兹力教案篇一：洛伦兹力教案(有答案)洛伦兹力1洛伦兹力的大小和方向（1 ）洛伦兹力大小的计算公式：F?qvBsin?，式中?为 v 与 B之间的夹角，当 v 与 B 垂直时，F?qvB；当 v 与 B 平行时，F?0，此时电荷不受洛伦兹力作用（2 ）洛伦兹力的方向：F、v、B 方向间的关系，用左手定则来判断注意：四指指向为正电荷的运动方向或负电荷运动方向的反方向；洛伦兹力既垂直于 B 又垂直于 v，即垂直于 B 与 v 决定的平面 （3）洛伦兹力的特征 洛伦兹力与电荷的运动状态有关当 v?0 时，F?0，即静止的电荷不受洛伦兹力 洛伦兹力始终与电荷的速度方向垂直，因此，洛伦兹力只改变运动电
2、荷的速度方向，不对运动电荷做功，不改变运动电荷的速率和动能 2洛伦兹力与安培力的关系（1 ）洛伦兹力是单个运动电荷受到的磁场力，而安培力是导体中所有定向移动的自由电荷所受洛伦兹力的宏观表现（2 ）洛伦兹力永不做功，而安培力可以做功 3洛伦兹力和电场力的比较知识点 2 带电粒子在匀强磁场中的运动 1几个重要的关系式：v2 向心力公式：qvB?mr 轨道半径公式：r?周期公式：T?角速度?mv Bq2?m1Bq；频率 f?T2?mBq2?qB?Tm由此可见：A、T 与 v 及 r 无关，只与 B 及粒子的比荷有关； B、荷质比q相同的粒子在同样的匀强磁场中，T、f 和?相同 m2圆心的确定方法：
3、已知入射方向和出射方向：分别画出入射点和出射点的洛伦兹力方向，其延长线的交点即为圆心； 已知入射方向和出射点：连接入射点和出射点，画出连线的中垂线，再画出入射点的洛伦兹力方向，中垂线和洛伦兹力方向的交点即为圆心 3半径的确定和计算：圆心找到以后，自然就有了半径（一般是利用粒子入、出磁场时的半径） 半径的计算一般是利用几何知识，常用解三角形的方法及圆心角等于圆弧上弦切角的两倍等知识 4运动时间的确定：利用圆心角与弦切角的关系，或者是四边形内角和等于 360?计算出圆心角?的大小，由公式 t?动时间有时也用弧长与线速度的比如图所示：?360?T 可求出运5还应注意到： 速度的偏向角?等于弧 AB
4、所对的圆心角 ? 偏向角?与弦切角?的关系为：?180?，?2?；?180?，?360?2?； 对称规律：A、从同一直线边界射入的粒子，再从这一边射出时，速度与边界的夹角相等； B、在圆形磁场区域内，沿径向射入的粒子，必沿径向射出 试判断图中所示的带电粒子刚进入磁场时所受的洛伦兹力的方向1标明下列图中洛伦兹力的方向2(多选)有关电荷受电场力和洛仑兹力的说法中，正确的是（ BD ）A电荷在磁场中一定受磁场力的作用 B电荷在电场中一定受电场力的作用C电荷受电场力的方向与该处电场方向垂直 D电荷若受磁场力，则受力方向与该处磁场方向垂直3在北半球，地磁场磁感应强度的一个分量竖直向下(以“”表示)。如果
5、你家中电视机显像管的位置恰好处于南北方向，那么由南向北射出的电子束在地磁场的作用下将向哪个方向偏转（ B）A不偏转 B向东 C向西 D无法判断4如图一带电的小球从光滑轨道高度为 h 处下滑，沿水平进入如图匀强磁场中，恰好沿直线由 a 点穿出场区，则正确说法是(A)A.小球带正电 B.小球带负电 C.球做匀变速直线运动 D.磁场对球做正功5. 如图 16-4 所示，在示波管下方有一根水平放置的通电直电线，则示波管中的电子束将 ( A )A向上偏转； B向下偏转；C向纸外偏转；图 16-4 D向纸里偏转6如图所示，x 轴上方有垂直纸面向里的匀强磁场. 有两个质量相同，电荷量也相同的带正、负电的离子
6、（不计重力） ，以相同速度从 O 点射入磁场中，射入方向与 x 轴均夹 角.则正、负离子在磁场中，下列说法不正确的是（A ）A.运动时间相同B.运动轨道半径相同C.重新回到 x 轴时速度大小和方向均相同 D.重新回到 x 轴时距O 点的距离相同7.一个带电粒子，沿垂直于磁场的方向射入一匀强磁场粒子的一段径迹如图所示，径迹上的每一小段都可近似看成圆弧由于带电粒子使沿途的空气电离，粒子的能量逐渐减小（带电量不变） 从图中情况可以确定 （ B ）A粒子从 a 到 b，带正电 B粒子从 b 到 a，带正电 C粒子从 a 到b，带负电 D粒子从 b 到 a，带负电8.在图中虚线所围的区域内，存在电场强度
7、为 E 的匀强电场和磁感应强度为 B 的匀强磁场已知从左方水平射入的电子，穿过这区域时未发生偏转，设重力可忽略不计，则在这区域中的 E和 B 的方向不可能是（ D ）A E 和 B 都沿水平方向，并与电子运动的方向相同 BE 和B 都沿水平方向，并与电子运动的方向相反 CE 竖直向上，B 垂直纸面向外 DE 竖直向上，B 垂直纸面向里9 （多选）1930 年劳伦斯制成了世界上第一台回旋加速器，其原理如图 4 所示，这台加速器由两个铜质 D 形合 D1、D2构成，其间留有空隙，下列说法正确的是(AD ) A离子由加速器的中心附近进入加速器12图 4B离子由加速器的边缘进入加速器 C离子从磁场中获
8、得能量 D离子从电场中获得能量10.如图所示，一带负电的滑块从粗糙斜面的顶端滑至底端时的速率为 v，若加一个垂直纸面向外的匀强磁场，并保证滑块能滑至底端，则它滑至底端时的速率（ B）A、变大 B、变小C、不变 D、条件不足，无法判断11、一个带电粒子在磁场力的作用下做匀速圆周运动，要想确定带电粒子的电荷量与质量之比，则只需要知道(B )A运动速度 v 和磁感应强度 BB磁感应强度 B 和运动周期 T C轨道半径 R 和运动速度 v D轨道半径 R 和磁感应强度 B解答题1.如图 1 所示，被 U 的电压加速的电子从电子枪中发射出来，沿直线 a 方向运动，要求击中在 = 3方向，距枪口d 的目标
9、 M，已知磁场垂直于由直线 a 和 M 所决定的平面，求磁感强度 解由图得电子圆轨道半径 r=d2sin2.两块长为 L、间距为 d 的平行金属板水平放置，处于方向垂直纸面向外、磁感强度为 B 的匀强磁场中，质量为 m、电量为e 的质子从左端正中 A 处水平射入（如图） 为使质子飞离磁场而不打在金属板上，求入射速度的范围。篇二：洛伦兹力教学设计洛伦兹力教学设计依据人民教育出版社 2010 年出版的普通高中课程标准实验教科书，授课对象是高中二年级学生。一、 教学任务分析1.教材的地位和作用本章选自高中物理选修 31（山东科学技术教育出版社）第6 章 磁场对电流和运动电荷的作用 的第 2 节。这节
10、内容从磁铁偏转电子流这一实验现象出发，经过严密的逻辑推理得到磁场对运动电荷的作用力的公式，及其作用力的方向判断，最后列举例题，加深学生对知识的巩固。本章教材从生活中的磁现象、判断规律、应用这三个阶段逐步展开。教材的前两节让学生开始认识生活中的关于磁和磁场的现象；然后在第三和第五两节分别介绍宏观安培力和微观洛伦兹力的两个大小方向等重要规律和左手定则；而最后第四、第六两节分别着重介绍安培力和洛伦兹力的现代技术应用。经历这三个阶段的系统化学习，有助于学生掌握好关于磁的一些现象规律。 第五节研究洛伦兹力的内容正是着重讲述洛伦兹力的相关规律。由可见的宏观的安培力的研究到微观的洛伦兹力的研究，它们存在着特
11、殊的关系，而这存在一定的跨度的，理解能力差的学生就会出现问题。所以讲洛伦兹力这种实质上是旧知识的新知识，要注意培养学生的知识迁移和类比能力。2.教材内容安排教材首先简单回顾磁场对电流有安培力的作用，而电流是由电荷的定向移动形成，从而引出猜想安培力和与本节所学的洛伦兹力有一定的联系。这样的安排，在一定程度是符合知识的建构的，从学生已有的知识出发，搭桥、连线，从而在原有的基础上建立新的知识，更加吸引学生，从而达到更好的教学效果。 教材在引出猜想后，通过实验现象探究洛伦兹力的方向，并引出左手定则确定具体方向；之后通过数学分析推理、类比的方法得出洛伦兹力的大小。一步一步地按着正常逻辑思维开展，符合学生
12、的知识构建过程，中间穿插关键而具有引导性的提问，从而引导学生向特定方向思考，达到教学目的。3.课程标准要求通过探究，了解洛伦兹力的定义、方向、大小。能解释生活应用中质谱仪等仪器的原理。把现代技术与授课结合在一起，更加贴进生活，也更易让学生的知识与生活构建联系，从而更容易接受、吸收。这也体现了新课程标准中从生活走向物理，从物理走向社会的理念。提高了学生参与的积极性，吸引学生的兴趣。4.教材的特点第一，从复习旧知识引入新概念。新概念往往与已经学习过的概念规律之间存在有机的联系，抓住新旧知识之间的联系，从已有知识出发，把新概念自然地引出来，也可以创设学习新概念的物理环境。第二，从物理原理出发，经过简
13、单的引导、联系、类比，得出洛伦兹力的定义，引出相关规律。教材本身是引导性的作用，对教师的约束较少，有较大的空间自由发挥。5.教材的处理（1 ）完善新旧知识之间的联系，引导回顾磁场对电流有安培力的作用，而电流是由电荷的定向移动形成，从而使学生把安培力和与本节所学的洛伦兹力联系起来。引导学生根据一定长度的直导线产生的安培力大小，结合数学上线构成面、面构成空间的知识，将一段直导体看成无数个电荷不断位移而构成。每段直流导体都受到安培力的作用，则每个移动的电荷也应受到一个力的作用，而这个力叫做洛伦兹力。从而实现整体过渡到个体，建立洛伦兹力的概念和它与安培力之间的联系。它利用了数学的知识和推衍的技能来解释
14、物理现象，另外，也增加运用了化学的电解食盐水形成离子的知识来帮助理解洛伦兹力的方向，体现了新课程标准对教师学科交叉教学的要求。二、学情分析1.学生的兴趣特点高二的学生对物理有着较强的操作兴趣、因果认识兴趣。他们希望通过观察实验现象，经历思考来理解现象产生的原因，并总结出其中规律。所以在教学中，应充分发挥演示实验的作用，通过教师的引导，激发学生的认知兴趣，充分调动学生学习的积极性和自主性。2.学生的知识基础学生已经学习过磁场、通电导体在磁场中受到安培力作用，左手定则判断力的方向等知识，故在教学中要充分利用学生的已有的知识经验，使学生积极主动地参与教学过程。3.学生的认识困难（1 ）从微观上，无法观察，难以理解 磁场是不可见的，单个电荷也是不可见的，故很难在现实中作明显的实验来探究；即使有相关的仪器，也因太过于昂贵而令学校无法配置。故学生对于微观上的观察，很难通过自己的思维、想像来认识洛伦兹力，判断它的方向。（2 ）电磁学与动力学结合问题的复杂性 一种物理现象涉及的物理原理越多，学生就越难理解。洛伦兹力是电磁学与动力学相结合的问题，考虑的是电荷受到的洛伦兹力而产生的机械效果。这里涉及的内容较多，存在一定的困难。
