物理洛倫茲力

物理洛倫茲力第一頁，共十七頁，編輯于2023年，星期三一、磁場對運動電荷的作用力演示：陰極射線在磁場中的偏轉從陰極發(fā)射出來電子，在陰陽兩極間的高壓作用下，使電子加速，形成電子束，轟擊到長條形的熒光屏上激發(fā)出熒光，可以顯示電子束的運動軌跡。電子射線管的原理：第二頁，共十七頁，編輯于2023年，星期三實驗現(xiàn)象：1.在沒有外磁場時，電子束沿直線運動，。結論：磁場對運動電荷有力作用。

2.將蹄形磁鐵靠近陰極射線管，發(fā)現(xiàn)電子束運動軌跡發(fā)生了彎曲第三頁，共十七頁，編輯于2023年，星期三

運動電荷在磁場中受到的作用力叫做洛倫茲力。分析：磁場對電流有安培力的作用，而電流是由電荷定向運動形成的。所以磁場對電流的安培力就是磁場對運動電荷的作用力的宏觀表現(xiàn)。即：

1.安培力是洛倫茲力的宏觀表現(xiàn)．

2.洛倫茲力是安培力的微觀本質第四頁，共十七頁，編輯于2023年，星期三二、洛倫茲力的方向左手定則：伸開左手，使大拇指和其余四指垂直且處于同一平面內，把手放入磁場中，讓磁感線垂直穿過手心，四指指向與形成的電流方向一致，那么拇指所指的方向就是運動電荷所受洛倫茲力的方向第五頁，共十七頁，編輯于2023年，星期三vv1、形成電流的方向與正電荷運動方向相同，所以四指指向正電荷運動的方向，2、形成的電流方向與負電荷運動方向相反，所以四指指向負電荷運動的反方向，ff正電荷：負電荷：第六頁，共十七頁，編輯于2023年，星期三課堂訓練－q豎直向上豎直向上垂直紙面向內垂直紙面向外1、判斷下列粒子進入磁場時所受的洛倫茲力的方向第七頁，共十七頁，編輯于2023年，星期三思考與討論（1）洛倫茲力方向與帶電粒子的運動方向有什么關系？

洛倫茲力方向與帶電粒子運動方向垂直（2）洛倫茲力帶電粒子運動的速度有什么影響？

只改變粒子速度的方向，不改變粒子速度的大?。?）洛倫茲力對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動方向垂直，

所以洛倫茲力對運動電荷不做功F⊥vF⊥B洛侖茲力對運動電荷只起向心力的作用，所以如果只在洛侖茲力的作用下，運動電荷將在磁場內作勻速圓周運動第八頁，共十七頁，編輯于2023年，星期三IBFvvvv三、洛倫茲力大小

設有一段長為L，橫截面積為S的直導線，單位體積內的自由電荷數(shù)為n，每個自由電荷的電荷量為q，自由電荷定向移動的速率為v。這段通電導線垂直磁場方向放入磁感應強度為B的勻強磁場中，求（1）通電導線中的電流（2）通電導線所受的安培力（3）這段導線內的自由電荷數(shù)（4）每個電荷所受的洛倫茲力第九頁，共十七頁，編輯于2023年，星期三導線中的電流強度I=導線中的電荷的總個數(shù)為N=每個電荷受力為nqSvnSL導線受安培力為F安=BIL=BnqSvL三、洛倫茲力大小第十頁，共十七頁，編輯于2023年，星期三試判斷下圖中的帶電粒子剛進入磁場時所受的洛倫茲力的情況如何

v0當帶電粒子的運動方向與磁場方向平行時，洛倫茲力最小f=0

如果帶電粒子射入勻強磁場時,初速度vo跟磁感強度B的方向平行,粒子將做什么運動？以初速度v0做勻速直線運動我們知道：當電流方向跟磁場方向平行時安培力等于0三、洛倫茲力大小第十一頁，共十七頁，編輯于2023年，星期三V［問題］若此電子不垂直射入磁場，電子受到的洛倫茲力又如何呢？三、洛倫茲力大小V//V⊥第十二頁，共十七頁，編輯于2023年，星期三

F洛=qVB(V⊥B）

F洛=0(V∥B）當V與B成一角度θ時

F洛=qVBsinθ

三、洛倫茲力大小第十三頁，共十七頁，編輯于2023年，星期三第十四頁，共十七頁，編輯于2023年，星期三第十五頁，共十七頁，編輯于2023年，星期三三.速度選擇器在電、磁場中，若不計重力，則：1.速度選擇器只選擇速度，與電荷的正負無關；2.注意電場和磁場的方向搭配。第十六頁，共十七頁，編輯于2023年，星期三速度選擇器：（1）任何一個正交的勻強磁場和勻強電場組成速度選擇器。（2）帶電粒子必須以唯一確定的速度（包括大小、方向）才能勻速（或者說沿直線）通過速度選擇器。否則將發(fā)生偏轉。即有確定的入口和出口。（3）這個結論與粒子帶何種電荷、電荷多少都無關。＋＋＋＋＋＋＋－－－－―――v若速度小于這一速度，電場力將大于洛倫茲力，帶電粒子向電場力方向偏轉，電場力做正功，動能將增大