2019-2020年高中物理 2.4《磁场对运动电荷的作用》学案（无答案）新人教版选修1-1.doc

2019-2020年高中物理 2.4磁场对运动电荷的作用学案（无答案）新人教版选修1-1学习目标1知道用电子射线管研究磁场对运动电荷的作用。2会用左手定则判断洛伦兹力的方向。3了解电子束的磁偏转，理解其原理。4知道电视机显像管是利用了电子束磁偏转的原理，了解其工作过程。自主学习【问题1】 磁场对通电导线有力的作用，而电流是由电荷的定向移动形成的，磁场对运动电荷是否也有力的作用？若有，其与安培力有什么关系？【问题2】探究电子射线管的构造及工作原理？有条件的同学用电子射线管及磁铁做实验，能观察到什么，能说明什么？【问题3】洛伦兹力是哪国哪个科学家首先提出的？它的方向如何判断？可以用左手定则吗？若能，用左手定则判断电子射线管中运动电子在磁场中受洛伦兹力方向。【问题4】洛伦兹力演示仪是由哪几部分组成？靠什么来改变电子的速度和磁感应强度的大小？【问题5】有条件的同学可以观察一下电视机的显像管，简单了解一下其组成部分及工作原理？ 合作探究【问题1】运动的电荷在磁场中一定会受到洛伦兹力的作用吗？观察从实验室配备的电子射线管，了解其结构。在真空玻璃管内安装一个阴极、一个阳极，阴极接高压的_、阳极接_，管内装有长条形的_，_上的物质受到电子的撞击时能够发光。不加磁铁，观察电子束的径迹，可以得出什么结论？把电子射线管放在蹄形磁铁的两极之间，观察电子束的径迹，又可得出什么结论？调换磁铁南北极的位置，观察电子束的径迹，又可得出什么结论？保持电子射线管不动，在缓慢转动磁铁从而改变磁场的方向，再次观察电子束的径迹，又可得出什么结论？【问题2】影响洛伦兹力方向的因素 （1）在探究问题1中，发现调换磁铁的方向，电子束的径迹发生了改变，现保持电子射线管不动，在缓慢转动磁铁从而改变磁场的方向，观察电子束的径迹，又可得出什么结论？保持磁铁位置不动，调换电子射线管的阴、阳两极位置，达到改变电流方向的目的，观察电子束的径迹，又可得出什么结论。（2）在磁感应强度和电流方向确定的情况下，从理论上预测电子的偏转方向，从而验证左手定则的正确性。【问题3】电子束的磁偏转探究洛伦兹力演示仪的结构，它是通过改变什么达到改变电子速度和磁感应强度大小的？为什么没有磁场时电子束沿直线运动？外加磁场后电子束沿圆周运动，圆周运动的半径与什么有关？【问题4】阅读教材探究电视显像管的工作原理，有条件的学生可以对照实物探究其结构，理解扫描的定义。【问题5】一个电子打在荧光屏上只有一个点发光，为什么显像管工作时整个屏幕发光？为什么电视画面不是一张张图片而是与实际生活真实情景类似的连续画面？【问题6】阅读课本上“正电子的发现”一文，讨论正电子发现的物理意义及为什么约里奥-居里夫妇会错失发现正电子的机遇？你从中得到了什么启示？【问题7】阅读课本上“阿尔法磁谱仪”一文，探究其结构，它的作用是什么？对物理研究有什么重大意义？课堂检测A1关于安培力、电场力和洛伦兹力，下列说法正确的是（ ）A电荷在电场中一定受电场力作用，电荷在磁场中一定受洛伦兹力作用B电荷所受电场力一定与该处电场方向一致，电荷所受的洛伦兹力不一定与磁场方向垂直C安培力和洛伦兹力的方向均可用左手定则判断D安培力和洛伦兹力本质上都是磁场对运动电荷的作用，安培力可以对通电导线做功，洛伦兹力对运动电荷也做功2一个电子穿过某一空间而未发生偏转，则（ ） A此空间一定不存在磁场 B此空间可能有磁场，方向与电子速度垂直 C此空间可能有电场，方向与电子速度垂直 D此空间可能有电场，方向与电子速度平行3 一长直螺线管通有交流电，一个电子以速度v沿着螺线管的轴线射入管内，则电子在管内的运动情况是( )A匀加速运动 B匀减速运动C匀速直线运动 D在螺线管内来回往复运动4对阴极射线管的认识，下列说法错误的是 （ ）A阴极射线管是用来观察电子束运动轨迹的装置aB借助阴极射线管我们可以看到每个电子的运动轨迹C阴极射线管内部抽成真空D阴极射线管工作时，它的阴极和阳极之间存在强电场B+vB-vBB+vBv_图2.4-15试判断图2.4-1所示的带电粒子刚进入磁场时所受洛伦兹力的反向？图2.4-26运动电荷在磁场中受到洛伦兹力的作用，运动方向会发生偏转，这一点对地球上的生命来说有十分重要意义。从太阳和其它星体发射出的高能粒子流，称为宇宙射线，在射向地球时，由于地磁场的存在，改变了带电粒子的运动方向，对地球起到了保护作用。如图2.4-2为地磁场对宇宙射线作用的示意图。现有来自宇宙的一束质子流，以与地球表面垂直的方向射向赤道上空的某一点，则这些质子在进入地球周围的空间时将 （ ） A竖直向下沿直线射向地面 B相对于预定地点向东偏转 C相对于预定地点稍向西偏转 D相对于预定地点稍向北偏转学有所得