1、第二章 磁场 第四节 磁场对运动电荷的作用 情景导入课前导读知识解惑栏目链接能分析出物质构成的质谱仪质谱仪是分离和检测同位素的仪器即根据带电粒子在电磁场中能够偏转的原理，按物质原子、分子或分子碎片的质量差异进行分离和检测物质组成的一类仪器仪器的主要装置放在真空中将物质气化、电离成离子束，经电压加速和聚焦，然后通过磁场电场区，不同质量的离子受到磁场电场的偏转不同，聚焦在不同的位置，从而获得不同同位素的质量谱现代质谱仪经过不断改进，仍然利用电磁学原理，使离子束按荷质比分离情景导入课前导读知识解惑栏目链接质谱仪最重要的应用是分离同位素并测定它们的原子质量测定原子质量的精度超过化学测量方法，大约2/3
2、以上的原子的精确质量是用质谱方法测定的由于质量和能量的当量关系，由此可得到有关核结构与核结合能的知识对于可通过矿石中提取的放射性衰变产物元素的分析测量，可确定矿石的地质年代质谱方法还可用于有机化学分析，特别是微量杂质分析，测量分子的分子量，为确定化合物的分子式和分子结构提供可靠的依据由于化合物有着像指纹一样的独特质谱，质谱仪在工业生产中也得到广泛应用情景导入课前导读知识解惑栏目链接情景导入课前导读知识解惑栏目链接如右图所示为质谱仪的原理图，带电粒子在加速电场加速后，通过混有电场和磁场的速度选择器，只有某相同速度值的粒子能从P点射入，粒子从P点射入后在磁场的洛伦兹力作用下做圆周运动，因为粒子的质
3、量和带电量的不同而导致半径不同，最终它们会落到磁场上方S挡板的不同位置，从而可判断粒子的质量，进而可确定物质的种类情景导入课前导读知识解惑栏目链接情景导入课前导读知识解惑栏目链接一、洛伦兹力磁场对_的作用力称为洛伦兹力情景导入课前导读知识解惑栏目链接运动电荷二、洛伦兹力的方向情景导入课前导读知识解惑栏目链接洛 伦 兹 力 方 向 的 判 定 和 安 培 力 方 向 判 定 类 似，也 是 用_，伸开左手，使拇指和其余四指_且在同一个平面内，让磁感线垂直穿过手心，_指向正电荷运动方向(若为负电荷，应指向_)_所指方向即为洛伦兹力的方向 拇指左手定则 垂直 四指 运动反方向三、电子束的磁偏转及显像
4、管的工作原理情景导入课前导读知识解惑栏目链接1带电粒子_磁场方向射入，粒子沿圆轨道运动2影响洛伦兹力大小的因素有_和_3显像管利用了_原理垂直运动电荷的速度v磁感应强度B 电子束磁偏转情景导入课前导读知识解惑栏目链接要点一 磁场和电场对电荷的作用和区别情景导入课前导读知识解惑栏目链接1电荷在电场中一定要受到电场力的作用，而电荷在磁场中不一定受磁场力作用只有相对于磁场运动，且运动方向与磁场方向不平行的电荷，才受磁场力作用相对磁场静止的电荷，或虽运动但运动方向与磁场方向平行的电荷不受磁场力作用2电荷所受电场力的方向总是沿着电场线的切线(与电场方向相同或相反方向)；而运动电荷所受洛伦兹力的方向总是既
5、垂直于磁场方向，又垂直于电荷运动方向情景导入课前导读知识解惑栏目链接3在匀强电场中，电荷受到的电场力是一个恒力；而在匀强磁场中，运动电荷的速度大小或方向发生改变，洛伦兹力也要发生变化4电荷在电场中运动时，通常情况下电场力要对运动电荷做功；电荷在磁场中运动时，由于洛伦兹力方向与电荷运动方向始终垂直，故洛伦兹力对电荷不做功例1关于电场力与洛伦兹力，以下说法正确的是()情景导入课前导读知识解惑栏目链接A电荷只要处在电场中，就会受到电场力，而电荷静止在磁场中，可能受到洛伦兹力B洛伦兹力可能对磁场中的电荷做功C电场力与洛伦兹力一样，受力方向都在电场线和磁感线上D只有运动的电荷在磁场中才会受到洛伦兹力的作
6、用解析：磁场对静止电荷没有洛伦兹力的作用，A 错；由于洛伦兹力方向与电荷运动方向始终垂直，故洛伦兹力对电荷不做功，B 错；由左手定则知，洛伦兹力的方向并不在磁感线上，C 错答案：D情景导入课前导读知识解惑栏目链接变 式迁 移1(单选)带电粒子垂直于匀强磁场方向运动时，会受到洛伦兹力的作用下列表述正确的是()A洛伦兹力对带电粒子做功B洛伦兹力不改变带电粒子的功能C洛伦兹力的大小与速度无关D洛伦兹力不改变带电粒子的速度方向情景导入课前导读知识解惑栏目链接解析：洛伦兹力的方向与运动方向垂直，只改变速度的方向，不改变速度的大小，A项错，B项对，D项错FqvB，C项错答案：B要点二 洛伦兹力的方向应用左
7、手定则判定与安培力方向判定相同1不论正、负电荷，f洛方向都与F安方向相同，f洛垂直于B和v所确定的平面应用左手定则时应注意，四指表示正电荷实际运动方向，对于负电荷来说，与正电荷受力方向相反2由于f洛时刻与v垂直，所以洛伦兹力对电荷永不做功即f洛不能改变粒子运动速度的大小，只能改变电荷运动方向情景导入课前导读知识解惑栏目链接例2如下图所示，在阴极射线管正下方平行放置一根通有足够强直流电流的长直导线，且导线中电流方向水平向右，则阴极射线将会()情景导入课前导读知识解惑栏目链接情景导入课前导读知识解惑栏目链接A向上偏转B向下偏转C向纸内偏转D向纸外偏转解析：在阴极射线管所处位置处，通电直导线产生的磁场方向垂直纸面向外，由左手定则可以判断阴极射线中的电子受到的洛伦兹力方向向上答案：A变 式迁 移2(单选)如图所示，带正电的粒子q(不计重力)，水平向左进入匀强磁场，磁场方向垂直纸面向外该粒子将()A向下偏转B向上偏转C垂直纸面向里偏转D垂直纸面向外偏转情景导入课前导读知识解惑栏目链接变 式迁 移解析：根据左手定则，带正电的粒子q所受的洛伦兹力方向向上，因此该粒子将向上偏转，B选项正确答案：B情景导入课前导读知识解惑栏目链接