第五节运动电荷在磁场中受到的力成功发现1．洛伦兹力：运动电荷在磁场中受力的作用，这种力叫洛伦兹力．洛伦兹力的方向与_____方向、电荷_____方向有关．2．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平面内．让_______从掌心进入，并使四指指向_______________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．负电荷受力方向与正电荷受力的方向_______．qvB成功体验1．洛伦兹力对带电粒子运动的速度有什么影响？洛伦兹力对带电粒子做功吗？提示：洛伦兹力只改变粒子的速度方向，不改变速度大小；不做功．2．带电粒子在电场和磁场中的受力有什么不同？提示：带电粒子在电场中一定受电场力，在磁场中不一定受磁场力；电场对带电粒子的作用力与带电粒子运动状态无关,而磁场对带电粒子的作用力与带电粒子运动状态有关．三、电视显像管的工作原理自研教材1．构造：如图所示，实际上是一个阴极射线管和偏转线圈的组合．阴极射线管内有________和________．2．原理：(1)电视显像管应用了电子束________的原理．(2)扫描：电子束打在荧光屏上的位置在_________的控制下一行一行的不断移动．成功体验1．显像管中的电子的轨迹是通过什么来控制的？提示：两对偏转线圈产生的偏转磁场．2．显像管工作时，电子是依次打到荧光屏上，可我们为什么觉察不到荧光屏的闪烁？提示：这是眼睛的视觉暂留现象．2．大小当v⊥B时，F＝qvB当v∥B时，F＝0当v与B夹角为θ时，F＝qvBsinθ，v应理解为电荷相对磁场的速度．可见，洛伦兹力的大小也与电荷运动速度的大小方向有关,因此，要采取动态的观点研究电荷在磁场中的运动.下列四图中，匀强磁场的磁感应强度均为B，带电粒子的速率均为v，带电荷量均为q.试求出图中带电粒子所受洛伦兹力的大小，并指出洛伦兹力的方向．【思路点拨】应用左手定则判断洛伦兹力方向，根据公式F＝qv⊥B求洛伦兹力的大小．【答案】见解析【规律总结】判断洛伦兹力方向的易错点(1)注意电荷的正负，尤其是判断负电荷所受洛伦兹力方向时，四指应指向电荷运动的反方向．(2)注意洛伦兹力方向一定垂直于B和v所决定的平面．(3)当v与B的方向平行时，电荷受到洛伦兹力为零．跟踪训练1有一质量为m、电荷量为q的带正电的小球停在绝缘平面上，并处在磁感应强度为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场中，如图所示．为了使小球漂离平面，匀强磁场在纸面内移动的最小速度应为多少？方向如何？要点二2．洛伦兹力和安培力的比较(1)洛伦兹力是单个运动电荷在磁场中受到的力,而安培力是导体中所有定向移动的自由电荷受到的洛伦兹力的宏观表现;(2)尽管安培力是自由电荷定向移动时受到的洛伦兹力的宏观表现，但也不能认为安培力就简单地等于所有定向移动电荷所受洛伦兹力的合力,一般只有当导体静止时才能这样认为;(3)洛伦兹力恒不做功，但安培力却可以做功．3．洛伦兹力与电场力的比较如图所示，两个半径相同的半圆形轨道分别竖直放在匀强电场和匀强磁场中，轨道两端在同一高度上，轨道是光滑的，两个相同的带正电小球同时从两轨道左端最高点O由静止释放，M、N为轨道的最低点，以下说法正确的是()A．两小球到达轨道最低点的速度vM＞vNB．两小球到达轨道最低点时对轨道的压力FM＞FNC．小球第一次到达M点的时间大于到达N点的时间D．在磁场中小球能到达轨道的另一端，在电场中不能【思路点拨】理解洛伦兹力、电场力与带电粒子的速度方向关系及其特点，进而明确两力的作用效果是正确区别二者的前提和关键．【答案】ABD跟踪训练2关于安培力和洛伦兹力，下列说法正确的是()A．安培力和洛伦兹力是性质不同的两种力B．安培力可以对通电导线做功，洛伦兹力对运动电荷一定不做功C．运动电荷在某处不受洛伦兹力作用，则该处的磁感应强度一定为零D．洛伦兹力既不能改变带电粒子的动能，也不能改变带电粒子的运动状态解析：选B.安培力和洛伦兹力都是磁场力，A错误．洛伦兹力永远与电荷运动方向垂直，所以洛伦兹力不做功，安培力是洛伦兹力的宏观表现，它虽然对引起电流的定向移动的电荷不做功，但对导线是可以做功的，B正确．电荷运动方向与磁感线方向在同一直线上时,运动电荷不受洛伦兹力作用,而此处磁感应强度不为零，C错误．洛伦兹力不改变带电粒子的速度大小，但改变速度的方向，D错误．故选B.【范例】(10分)如图所示，套在很长的绝缘直棒上的小球,其质量为m，电荷量为＋q，小球可在棒上滑动，现将此棒竖直放在互相垂直，且沿水平方向的匀强电场和匀强磁场中，电场强度为E，磁感应强度为B，小球与棒的动摩擦因数为μ,求小球由静止沿棒下滑的最大加速度和最大速度(设小球电荷量不