高中物理 第6章 磁場(chǎng)對(duì)電流和運(yùn)動(dòng)電荷的作用 第2節(jié) 磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷的作用課前預(yù)習(xí)學(xué)案 魯科版選修3-1

第2節(jié)磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷的作用課前預(yù)習(xí)情景導(dǎo)入地磁場(chǎng)對(duì)宇宙射線的作用在地球南北極附近或高緯度地區(qū)，晚上有時(shí)會(huì)看到一種神奇的彩色光帶極光(圖6-2-1).極光的形成與地磁場(chǎng)有關(guān).圖6-2-1圖6-2-2我們已經(jīng)知道地球本身是一個(gè)大磁體，如圖6-2-2所示.來(lái)自宇宙的射線特別是太陽(yáng)輻射出的帶電粒子遇到地磁場(chǎng)發(fā)生了偏轉(zhuǎn)，最終落到地球兩極上空的大氣層中，使大氣層中的分子電離發(fā)光.由于在可見(jiàn)光波段受激的氧分子能發(fā)出綠光和紅光，電離了的氮分子能發(fā)出紫光、藍(lán)光以及深紅光，所以極光呈現(xiàn)出美麗的彩色光帶._你想知道形成這種奇景的原因嗎？讓我們從這節(jié)課開(kāi)始就尋找答案！知識(shí)預(yù)覽1.磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷的作用力叫_，通電導(dǎo)線所受的安培力實(shí)質(zhì)上是作用在運(yùn)動(dòng)電荷上的洛倫茲力的_表現(xiàn).答案：洛倫茲力宏觀2.洛倫茲力f_，其中是帶電粒子的運(yùn)動(dòng)方向與磁場(chǎng)方向的夾角.（1）當(dāng)90°，即v的方向與B的方向垂直時(shí)，f_，洛倫茲力_；（2）當(dāng)0°，即v的方向與B的方向平行時(shí)，f_，洛倫茲力_；（3）當(dāng)v0，即電荷無(wú)相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，f_，表明磁場(chǎng)只對(duì)相對(duì)于磁場(chǎng)運(yùn)動(dòng)的電荷有力的作用，而對(duì)相對(duì)磁場(chǎng)靜止的電荷沒(méi)有力的作用.答案：qvBsin（1）qvB最大（2）0最?。?）03.應(yīng)用左手定則要注意：（1）判定負(fù)電荷運(yùn)動(dòng)所受洛倫茲力的方向，應(yīng)使四指指向負(fù)電荷運(yùn)動(dòng)的_方向.（2）洛倫茲力的方向總是既垂直于_又垂直于_，即總是垂直于_所決定的平面.但在這個(gè)平面內(nèi)電荷運(yùn)動(dòng)方向和磁場(chǎng)方向卻不一定垂直，當(dāng)電荷運(yùn)動(dòng)方向與磁場(chǎng)方向不垂直時(shí)，應(yīng)用左手定則不可能使四指指向電荷運(yùn)動(dòng)方向的同時(shí)讓磁感線垂直穿入手心，這時(shí)只要磁感線從手心穿入即可.答案：（1）相反（2）電荷運(yùn)動(dòng)方向磁場(chǎng)方向速度和磁場(chǎng)4.由于洛倫茲力總是垂直于電荷運(yùn)動(dòng)方向，因此洛倫茲力總是_功.它只能改變運(yùn)動(dòng)電荷的速度(即動(dòng)量)的_，不能改變運(yùn)動(dòng)電荷的速度(或動(dòng)能)的_.答案：不做方向大小2