物理-洛伦兹力

物理---洛伦兹力第一页，编辑于星期六：二十二点三十二分。第1页，共17页。实验现象：1.在没有外磁场时，电子束沿直线运动，。结论：磁场对运动电荷有力作用。

2.将蹄形磁铁靠近阴极射线管，发现电子束运动轨迹发生了弯曲第二页，编辑于星期六：二十二点三十二分。第2页，共17页。

运动电荷在磁场中受到的作用力叫做洛伦兹力。分析：磁场对电流有安培力的作用，而电流是由电荷定向运动形成的。所以磁场对电流的安培力就是磁场对运动电荷的作用力的宏观表现。即：

1.安培力是洛伦兹力的宏观表现．

2.洛伦兹力是安培力的微观本质第三页，编辑于星期六：二十二点三十二分。第3页，共17页。二、洛伦兹力的方向左手定则：伸开左手，使大拇指和其余四指垂直且处于同一平面内，把手放入磁场中，让磁感线垂直穿过手心，四指指向与形成的电流方向一致，那么拇指所指的方向就是运动电荷所受洛伦兹力的方向第四页，编辑于星期六：二十二点三十二分。第4页，共17页。vv1、形成电流的方向与正电荷运动方向相同，所以四指指向正电荷运动的方向，2、形成的电流方向与负电荷运动方向相反，所以四指指向负电荷运动的反方向，ff正电荷：负电荷：第五页，编辑于星期六：二十二点三十二分。第5页，共17页。课堂训练－q竖直向上竖直向上垂直纸面向内垂直纸面向外1、判断下列粒子进入磁场时所受的洛伦兹力的方向第六页，编辑于星期六：二十二点三十二分。第6页，共17页。思考与讨论（1）洛伦兹力方向与带电粒子的运动方向有什么关系？

洛伦兹力方向与带电粒子运动方向垂直（2）洛伦兹力带电粒子运动的速度有什么影响？

只改变粒子速度的方向，不改变粒子速度的大小（3）洛伦兹力对带电粒子做的功是多少？

由于洛伦兹力方向始终与带电粒子运动方向垂直，

所以洛伦兹力对运动电荷不做功F⊥vF⊥B洛仑兹力对运动电荷只起向心力的作用，所以如果只在洛仑兹力的作用下，运动电荷将在磁场内作匀速圆周运动第七页，编辑于星期六：二十二点三十二分。第7页，共17页。IBFvvvv三、洛伦兹力大小设有一段长为L，横截面积为S的直导线，单位体积内的自由电荷数为n，每个自由电荷的电荷量为q，自由电荷定向移动的速率为v。这段通电导线垂直磁场方向放入磁感应强度为B的匀强磁场中，求（1）通电导线中的电流（2）通电导线所受的安培力（3）这段导线内的自由电荷数（4）每个电荷所受的洛伦兹力第八页，编辑于星期六：二十二点三十二分。第8页，共17页。导线中的电流强度I=导线中的电荷的总个数为N=每个电荷受力为nqSvnSL导线受安培力为F安=BIL=BnqSvL三、洛伦兹力大小第九页，编辑于星期六：二十二点三十二分。第9页，共17页。试判断下图中的带电粒子刚进入磁场时所受的洛伦兹力的情况如何

v0当带电粒子的运动方向与磁场方向平行时，洛伦兹力最小f=0如果带电粒子射入匀强磁场时,初速度vo跟磁感强度B的方向平行,粒子将做什么运动？以初速度v0做匀速直线运动我们知道：当电流方向跟磁场方向平行时安培力等于0三、洛伦兹力大小第十页，编辑于星期六：二十二点三十二分。第10页，共17页。V［问题］若此电子不垂直射入磁场，电子受到的洛伦兹力又如何呢？三、洛伦兹力大小V//V⊥第十一页，编辑于星期六：二十二点三十二分。第11页，共17页。

F洛=qVB(V⊥B）

F洛=0(V∥B）当V与B成一角度θ时

F洛=qVBsinθ

三、洛伦兹力大小第十二页，编辑于星期六：二十二点三十二分。第12页，共17页。第十三页，编辑于星期六：二十二点三十二分。第13页，共17页。第十四页，编辑于星期六：二十二点三十二分。第14页，共17页。三.速度选择器在电、磁场中，若不计重力，则：1.速度选择器只选择速度，与电荷的正负无关；2.注意电场和磁场的方向搭配。第十五页，编辑于星期六：二十二点三十二分。第15页，共17页。速度选择器：（1）任何一个正交的匀强磁场和匀强电场组成速度选择器。（2）带电粒子必须以唯一确定的速度（包括大小、方向）才能匀速（或者说沿直线）通过速度选择器。否则将发生偏转。即有确定的入口和出口。（3）这个结论与粒子带何种电荷、电荷多少都无关。＋＋＋＋＋＋＋－－－－―――v若速度小于这一速度，电场力将大于洛伦兹力，带电粒子向电场力方向偏转，电场力做正功，动能将增大，洛伦兹力也将增大，粒子的轨迹既不是抛物线，也不是圆，而是一条复杂曲线；若大于这一速度，将向洛