《2025年金版教程高中新课程创新导学案高中物理选择性必修第二册人教版》

2. 想一想
(1)用左手定则判断安培力方向和判断洛伦兹力方向时有什么区别与联系?
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(2)从太阳或其他星体上释放的大量高能粒子流称为宇宙线，地球是如何使自己不受宇宙线的伤害的?
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答案：
(1)提示：都是磁感线从掌心垂直进入，拇指指向受力方向，不同的是判断安培力方向时四指指向电流方向，判断洛伦兹力方向时四指指向正电荷运动方向或负电荷运动反方向，而正电荷运动的方向或负电荷运动的反方向即为电流的方向。
(2)提示：地球周围空间有地磁场，地磁场能改变宇宙线中带电粒子的运动方向，对宇宙线起了一定的阻挡作用。

探究1 洛伦兹力的方向
　　仔细观察下列图片，认真参与“师生互动”。
　　

师生互动
活动1:我们知道，带电粒子的定向移动形成了电流。那么，磁场对运动电荷有作用力吗？
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活动2:如图所示，抽成真空的玻璃管左右两个电极分别连接到高压电源两极时，阴极会发射电子，电子在电场的加速下飞向阳极，荧光板可显示出电子的径迹。对比甲、乙两图实验结果，可得出什么结论？
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活动3:运动电荷在磁场中受到的力称为洛伦兹力，这种力与安培力有什么关系？
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活动4:根据活动3的结论，试总结出判断洛伦兹力方向的方法，并用图乙实验结果检验。
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答案： 活动1:提示:根据上一节的学习知道,磁场对通电导线有安培力的作用,而带电粒子的定向移动形成了电流,所以可以作出猜想,磁场对运动电荷有作用力。活动2:提示:电子束的径迹在磁场的作用下发生了弯曲,说明电子束受到磁场的力的作用。活动3:提示:根据活动1的分析,通电导线在磁场中受到的安培力,实际是洛伦兹力的宏观表现。活动4:提示:根据安培力与洛伦兹力的关系,我们可以推断运动电荷在磁场中所受洛伦兹力的方向,与电荷的运动方向和磁感应强度的方向都垂直,也可用左手定则判定洛伦兹力的方向,不同的是四指指向正电荷运动的方向或负电荷运动的反方向。由图乙实验结果可知,此判定方法正确。