物理洛倫茲力知識(shí)分享

1、物理洛倫茲力 運(yùn)動(dòng)電荷在磁場(chǎng)中受到的作運(yùn)動(dòng)電荷在磁場(chǎng)中受到的作用力叫做用力叫做洛倫茲力。洛倫茲力。分析：分析：磁場(chǎng)對(duì)電流有安培力的作用，而電流是由磁場(chǎng)對(duì)電流有安培力的作用，而電流是由電荷定向運(yùn)動(dòng)形成的。所以磁場(chǎng)對(duì)電流的電荷定向運(yùn)動(dòng)形成的。所以磁場(chǎng)對(duì)電流的就是磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷的作用力的就是磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷的作用力的。即：即： 是是的的 是是的的二、洛倫茲力的方向二、洛倫茲力的方向左手定則：左手定則：伸開左手，使大拇指和其余四指垂直且處于同伸開左手，使大拇指和其余四指垂直且處于同一平面內(nèi)，把手放入磁場(chǎng)中，讓磁感線垂直穿過手心，一平面內(nèi)，把手放入磁場(chǎng)中，讓磁感線垂直穿過手心，四指四指指向與形成的電流方向

2、一致，指向與形成的電流方向一致，那么拇指所指的方那么拇指所指的方向就是運(yùn)動(dòng)電荷所受洛倫茲力的方向向就是運(yùn)動(dòng)電荷所受洛倫茲力的方向 vv1 1、形成電流的方向、形成電流的方向與與正電正電荷荷運(yùn)動(dòng)方向運(yùn)動(dòng)方向相同，所以相同，所以四四指指向正電荷運(yùn)動(dòng)的方向指指向正電荷運(yùn)動(dòng)的方向，2 2、形成的電流方向、形成的電流方向與與負(fù)電荷負(fù)電荷運(yùn)動(dòng)方向運(yùn)動(dòng)方向相反，所以相反，所以四指指四指指向負(fù)電荷運(yùn)動(dòng)的向負(fù)電荷運(yùn)動(dòng)的反方向反方向，ff正電荷：負(fù)電荷：課堂訓(xùn)練課堂訓(xùn)練q豎直向上豎直向上豎直向上豎直向上垂直紙面向內(nèi)垂直紙面向內(nèi) 垂直紙面向外垂直紙面向外1、判斷下列粒子進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)所受的洛倫茲力的方向判斷下列粒子進(jìn)入

3、磁場(chǎng)時(shí)所受的洛倫茲力的方向 思考與討論思考與討論（1 1）洛倫茲力方向與帶電粒子的運(yùn)動(dòng)方向有什么關(guān)系？）洛倫茲力方向與帶電粒子的運(yùn)動(dòng)方向有什么關(guān)系？ 洛倫茲力方向與帶電粒子運(yùn)動(dòng)方向洛倫茲力方向與帶電粒子運(yùn)動(dòng)方向垂直垂直（2 2）洛倫茲力帶電粒子運(yùn)動(dòng)的速度有什么影響？）洛倫茲力帶電粒子運(yùn)動(dòng)的速度有什么影響？ 只只改變改變粒子速度的粒子速度的方向方向，不改變不改變粒子速度的粒子速度的大小大?。? 3）洛倫茲力對(duì)帶電粒子做的功是多少？）洛倫茲力對(duì)帶電粒子做的功是多少？ 由于洛倫茲力方向始終與帶電粒子運(yùn)動(dòng)方向垂直，由于洛倫茲力方向始終與帶電粒子運(yùn)動(dòng)方向垂直， 所以所以洛倫茲力對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷不做功洛倫茲力對(duì)

4、運(yùn)動(dòng)電荷不做功F vF vF BF BIBFvvvv三、洛倫茲力大小三、洛倫茲力大小 設(shè)有一段長(zhǎng)為設(shè)有一段長(zhǎng)為L(zhǎng) L，橫截面積為，橫截面積為S S的直導(dǎo)線，單的直導(dǎo)線，單位體積內(nèi)的自由電荷數(shù)為位體積內(nèi)的自由電荷數(shù)為n n，每個(gè)自由電荷的電荷，每個(gè)自由電荷的電荷量為量為q q，自由電荷定向移動(dòng)的速率為，自由電荷定向移動(dòng)的速率為v v。這段通電。這段通電導(dǎo)線垂直磁場(chǎng)方向放入磁感應(yīng)強(qiáng)度為導(dǎo)線垂直磁場(chǎng)方向放入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B B的勻強(qiáng)磁的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，求場(chǎng)中，求（1 1）通電導(dǎo)線中的電流）通電導(dǎo)線中的電流（2 2）通電導(dǎo)線所受的安培力）通電導(dǎo)線所受的安培力（3 3）這段導(dǎo)線內(nèi)的自由電荷數(shù)）這段導(dǎo)線內(nèi)的自由

5、電荷數(shù)（4 4）每個(gè)電荷所受的洛倫茲力）每個(gè)電荷所受的洛倫茲力導(dǎo)線中的電流強(qiáng)度導(dǎo)線中的電流強(qiáng)度 I =導(dǎo)線中的電荷的總個(gè)數(shù)為導(dǎo)線中的電荷的總個(gè)數(shù)為N =每個(gè)電荷受力為每個(gè)電荷受力為nqSvnSL導(dǎo)線受安培力為導(dǎo)線受安培力為 F安安 =BIL=BnqSvL三、洛倫茲力大小三、洛倫茲力大小qvBnLSBnqvSLNFF安洛試判斷下圖中的帶電粒子剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)所受的洛倫茲力的情況如何試判斷下圖中的帶電粒子剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)所受的洛倫茲力的情況如何 v0當(dāng)帶電粒子的運(yùn)動(dòng)方向與磁場(chǎng)方向平行時(shí)，洛倫茲力最小當(dāng)帶電粒子的運(yùn)動(dòng)方向與磁場(chǎng)方向平行時(shí)，洛倫茲力最小f=0f=0 如果帶電粒子射入勻強(qiáng)磁場(chǎng)時(shí)如果帶電粒子射入勻

6、強(qiáng)磁場(chǎng)時(shí), ,初速度初速度v vo o跟磁感強(qiáng)度跟磁感強(qiáng)度B B的方向平的方向平行行, ,粒子將做什么運(yùn)動(dòng)？粒子將做什么運(yùn)動(dòng)？以初速度以初速度v v0 0做勻速直線運(yùn)動(dòng)做勻速直線運(yùn)動(dòng)我們知道：當(dāng)電流方向跟磁場(chǎng)方向平我們知道：當(dāng)電流方向跟磁場(chǎng)方向平行時(shí)安培力等于行時(shí)安培力等于0三、洛倫茲力大小三、洛倫茲力大小V問題若此電子不垂直射入磁場(chǎng)，電子受到的問題若此電子不垂直射入磁場(chǎng)，電子受到的洛倫茲力又如何呢洛倫茲力又如何呢 ？sin (FBqvB v 為 與的夾角）三、洛倫茲力大小三、洛倫茲力大小V/V F F洛洛=qVB ( VB=qVB ( VB） F F洛洛= 0 ( VB= 0 ( VB）當(dāng)當(dāng)

7、V V與與B B成一角度成一角度時(shí)時(shí) F F洛洛=qVBsin=qVBsin 三、洛倫茲力大小三、洛倫茲力大小qEqvB EvB在電、磁場(chǎng)中，若不計(jì)重力，則：在電、磁場(chǎng)中，若不計(jì)重力，則：速度選擇器只選擇速度，與電荷的正負(fù)無關(guān)；速度選擇器只選擇速度，與電荷的正負(fù)無關(guān)；注意電場(chǎng)和磁場(chǎng)的方向搭配。注意電場(chǎng)和磁場(chǎng)的方向搭配。速度選擇器：速度選擇器：（1）任何一個(gè)正交的勻強(qiáng)磁場(chǎng)和勻強(qiáng)電場(chǎng)組成速度選擇器。）任何一個(gè)正交的勻強(qiáng)磁場(chǎng)和勻強(qiáng)電場(chǎng)組成速度選擇器。（2）帶電粒子必須以唯一確定的速度）帶電粒子必須以唯一確定的速度（包括大小、方向）才能勻速（或者說（包括大小、方向）才能勻速（或者說沿直線）通過速度選擇

8、器。否則將發(fā)生沿直線）通過速度選擇器。否則將發(fā)生偏轉(zhuǎn)。即有確定的入口和出口。偏轉(zhuǎn)。即有確定的入口和出口。（3）這個(gè)結(jié)論與粒子帶何種電荷、電荷多少都無關(guān)。）這個(gè)結(jié)論與粒子帶何種電荷、電荷多少都無關(guān)。 v若速度小于這一速度，電場(chǎng)力將大于洛倫茲力，帶電粒子向若速度小于這一速度，電場(chǎng)力將大于洛倫茲力，帶電粒子向電場(chǎng)力方向偏轉(zhuǎn)，電場(chǎng)力做正功，動(dòng)能將增大，洛倫茲力也電場(chǎng)力方向偏轉(zhuǎn)，電場(chǎng)力做正功，動(dòng)能將增大，洛倫茲力也將增大，粒子的軌跡既不是拋物線，也不是圓，而是一條復(fù)將增大，粒子的軌跡既不是拋物線，也不是圓，而是一條復(fù)雜曲線；若大于這一速度，將向洛倫茲力方向偏轉(zhuǎn)，電場(chǎng)力雜曲線；若大于這一速度，將向洛倫茲力方向偏轉(zhuǎn)，電場(chǎng)力將做負(fù)功，