四川省攀枝花市米易中学高中物理选修3-1课件：《洛伦兹力》
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高中物理选修31：第5章《探究洛伦兹力》课件(共17张PPT)
[延伸思考] 由 r＝mBqv知同一带电粒子，在同一匀强磁场中，半径 r 会随着速度的增 大而增大，它的周期也会随着速度的增大而增大吗？
一、对洛伦兹力方向的判定
Hale Waihona Puke f例1 下列关于图中各带电粒子所受洛伦
f
兹力的方向或带电粒子的带电性的判断
错误的是 ( C )
A．洛伦兹力方向竖直向上
B．洛伦兹力方向垂直纸面向里
答案 (1)是一条直线 是一个圆周 (2)半径减小 半径增大
[要点提炼] 1.带电粒子所受洛伦兹力与速度方向垂直，只改变速度方向，不改变速度
大小，对运动电荷不做功.
2.沿着与磁场垂直的方向射入磁场中的带电粒子，在匀强磁场中做匀速圆周运 动.向心力为洛伦兹力 f＝qvB，由 qvB＝mrv2可知半径 r＝mBqv，又 T＝2vπr， 所以 T＝2Bπqm.
二、洛伦兹力的大小 如图所示，将直导线垂直放入磁 场中，直导线中自由电荷的电荷 量为 q，定向移动的速度为 v，单 位体积的自由电荷数为 n，导线 长度为 L，横截面积为 S，磁场的磁感应强度为 B. (1)导线中的电流是多少？导线在磁场中所受安培力 多大？ (2)长为 L 的导线中含有的自由电荷数为多少？如果 把安培力看成是每个自由电荷所受洛伦兹力的合力， 则每个自由电荷所受洛伦兹力是多少？
f
C．粒子带负电
q
D．洛伦兹力方向垂直纸面向外
学习目标 知识储备 学习探究 典例精析 课堂小结 自我检测
二、对洛伦兹力公式的理解
例2 如图所示，各图中的匀强磁场的磁感应强度均为B，带电粒子的速率均 为v，带电荷量均为q.试求出图中带电粒子所受洛伦兹力的大小，并指出洛 伦兹力的方向．
F4
F1
v⊥
一、对洛伦兹力方向的判定
Hale Waihona Puke f例1 下列关于图中各带电粒子所受洛伦
f
兹力的方向或带电粒子的带电性的判断
错误的是 ( C )
A．洛伦兹力方向竖直向上
B．洛伦兹力方向垂直纸面向里
答案 (1)是一条直线 是一个圆周 (2)半径减小 半径增大
[要点提炼] 1.带电粒子所受洛伦兹力与速度方向垂直，只改变速度方向，不改变速度
大小，对运动电荷不做功.
2.沿着与磁场垂直的方向射入磁场中的带电粒子，在匀强磁场中做匀速圆周运 动.向心力为洛伦兹力 f＝qvB，由 qvB＝mrv2可知半径 r＝mBqv，又 T＝2vπr， 所以 T＝2Bπqm.
二、洛伦兹力的大小 如图所示，将直导线垂直放入磁 场中，直导线中自由电荷的电荷 量为 q，定向移动的速度为 v，单 位体积的自由电荷数为 n，导线 长度为 L，横截面积为 S，磁场的磁感应强度为 B. (1)导线中的电流是多少？导线在磁场中所受安培力 多大？ (2)长为 L 的导线中含有的自由电荷数为多少？如果 把安培力看成是每个自由电荷所受洛伦兹力的合力， 则每个自由电荷所受洛伦兹力是多少？
f
C．粒子带负电
q
D．洛伦兹力方向垂直纸面向外
学习目标 知识储备 学习探究 典例精析 课堂小结 自我检测
二、对洛伦兹力公式的理解
例2 如图所示，各图中的匀强磁场的磁感应强度均为B，带电粒子的速率均 为v，带电荷量均为q.试求出图中带电粒子所受洛伦兹力的大小，并指出洛 伦兹力的方向．
F4
F1
v⊥
高中物理选修3-1-磁场对运动电荷的作用力
磁场对运动电荷的作用力知识元洛伦兹力知识讲解洛伦兹力1．内容：运动电荷在磁场中受到的力．2．左手定则：伸开左手，使拇指与其余四个手指垂直，并且都与手掌在同一平面内；让磁感线从掌心进入，并使四指指向正电荷运动方向，这时拇指所指的方向就是运动的正电荷在磁场中所受洛伦兹力的方向．负电荷受力方向与正电荷的受力方向相反.3．洛伦兹力方向的特点：F⊥B，F⊥v，即F垂直于B与v所决定的平面，故洛伦兹力不做功.4．洛伦兹力推导：如图所示，直导线长为L，电流为I，导线中运动电荷数为n，横截面积为S，单个电荷的电量为q，定向运动速度为v，则，安培力F=ILB=nF洛所以洛伦兹力因为I=NqSv(N为单位体积的电荷数)所以，式中n=NSL，故F洛=qvB.上式为电荷垂直磁场方向运动时，电荷受到的洛伦兹力，若电荷运动方向与磁场方向夹角为θ，则洛伦兹力为F=qvB sinθ.5．通电导线在磁场中所受的安培力是洛伦兹力的宏观表现，而洛伦兹力是安培力的微观本质．例题精讲洛伦兹力例1.如图甲所示，将一带正电的物块无初速地放在倾斜传送带底端，皮带轮以恒定的速率沿顺时针转动，该装置处于垂直纸面的匀强磁场中，物块由传送带底端运动至顶端的过程中，其v-t图象如图乙所示，物块全程运动的时间为t2，以下说法正确的是（图乙中t1、t2、v m均为已知量）（）A．匀强磁场垂直纸面向里B．由图可知皮带轮的传动速度可能小于v mC．由图可以求出物块运动的总位移xD．在t1-t2时间内，物块仍可能相对皮带向下滑动例2.如图所示，一个带正电的小球沿光滑的水平绝缘桌面向右运动，速度的方向垂直于一个水平方向的匀强磁场，小球飞离桌子边缘落到地板上．设其飞行时间为t1，水平射程为s1，落地速率为v1．撤去磁场，其余条件不变时，小球飞行时间为t2，水平射程为s2，落地速率为v2，则（）A．t12B．s1>s2C．s12D．v1=v2如图所示，在x轴上方存在磁感应强度为B的垂直于纸面向里的匀强磁场，一个电子（电荷量为q）从x轴上的O点以速度v斜向上射入磁场中，速度方向与x轴的夹角为45°．电子进入磁场瞬间受到______（填“洛伦兹力”或“安培力”），其大小为_____。
【选修3—1】3.5 洛伦兹力的应用(精选课件)
弦切角 P＋ F R θ O′ 圆心角 v0 O r α θ 偏转角
1、确定圆心：
圆心一定在速度的 垂线上，也一定在弦的 中垂线上。
α
＋
Q v0
2、角度之间的关系：
（1）偏转角等于圆心 角；（2）弦切角等于圆 心角的一半。
F
一、利用磁场控制带电离子偏转
弦切角
P＋ F R θ O′ 圆心角 v0 O r α θ 偏转角
O
M v v
M P -q v v
⑵半径的计算 几何法求半径（勾股定理、三角函数） 向心力公式求半径（R= mv/qB）
圆心确定后，寻找与半径和已知量相关的直角三角形， 利用几何知识，求解圆轨迹的半径。
带电粒子在有界磁场中的运动问题，综合性 较强，解这类问题既要用到物理中的洛仑兹力、 圆周运动的知识，又要用到数学中的平面几何中 的圆及解析几何知识 ．但只要准确地画出轨迹图， 并灵活运用几何知识和物理规律，找到已知量与 轨道半径r、周期T的关系，求出粒子在磁场中偏 转的角度或距离以及运动时间不太难。
v
mv 3mv r , 得B 2aq 3 Bq
射出点坐标为（0，3a ）
y
2a
B
O/
v
a
o
x
［练习5］质量为m带电量为e的电子垂直磁场方
仅受洛伦兹力下圆形边界磁场的规律
规律1：在圆形区域 内，沿径向射入的粒 子，必沿径向射出。 情形1：
v α B O θ 边 界 圆
规律:2：在圆形区域内，沿 非径向射入的粒子，两圆心 连线OO′与点C共线。 情形2：
边 界 圆 B O C A B
O＇
θ
O′
轨 迹 圆
v
轨迹圆
仅受洛伦兹力下利用磁场控制带电离子偏 转
1、确定圆心：
圆心一定在速度的 垂线上，也一定在弦的 中垂线上。
α
＋
Q v0
2、角度之间的关系：
（1）偏转角等于圆心 角；（2）弦切角等于圆 心角的一半。
F
一、利用磁场控制带电离子偏转
弦切角
P＋ F R θ O′ 圆心角 v0 O r α θ 偏转角
O
M v v
M P -q v v
⑵半径的计算 几何法求半径（勾股定理、三角函数） 向心力公式求半径（R= mv/qB）
圆心确定后，寻找与半径和已知量相关的直角三角形， 利用几何知识，求解圆轨迹的半径。
带电粒子在有界磁场中的运动问题，综合性 较强，解这类问题既要用到物理中的洛仑兹力、 圆周运动的知识，又要用到数学中的平面几何中 的圆及解析几何知识 ．但只要准确地画出轨迹图， 并灵活运用几何知识和物理规律，找到已知量与 轨道半径r、周期T的关系，求出粒子在磁场中偏 转的角度或距离以及运动时间不太难。
v
mv 3mv r , 得B 2aq 3 Bq
射出点坐标为（0，3a ）
y
2a
B
O/
v
a
o
x
［练习5］质量为m带电量为e的电子垂直磁场方
仅受洛伦兹力下圆形边界磁场的规律
规律1：在圆形区域 内，沿径向射入的粒 子，必沿径向射出。 情形1：
v α B O θ 边 界 圆
规律:2：在圆形区域内，沿 非径向射入的粒子，两圆心 连线OO′与点C共线。 情形2：
边 界 圆 B O C A B
O＇
θ
O′
轨 迹 圆
v
轨迹圆
仅受洛伦兹力下利用磁场控制带电离子偏 转
教科版高二上学期物理教学课件：选修3-1洛伦兹力应用
北京正负电子对撞机改造后的直线加速器
回旋加速器——结论
1. 在磁场中做圆周运动,周期不变。
2. 每一个周期加速两次。
3. 电场的周期与粒子在磁场中做圆周运动周期 相同。
4. 电场一个周期中方向变化两次。
5. B不变时：某一个粒子能被加速的最大速度由 盒的半径决定。
6. 电场加速过程中,时间极短,可忽略。
由动能定理得:带电粒子经n极的电场加速后增加的动能为：
…
缺点：直线加速器占有的空间范围大，在有限的空 间范围内制造直线加速器受到一定的限制．
1966年建成的美国斯坦福电子直线加速器管长3050米.
直线加速器占地太大，能不能让它小一点
劳伦斯（1901－1958）：美国物理学家
2020/8/18
回旋加速器
3、某些带电体是否考虑重力，要根据题目暗 示或运动状态来判定
复习回顾
1、圆周运动的半径
2、圆周运动的周期
一、利用磁场控制带电粒子运动
偏转角
可见：对于一定的带电粒子。可以通过调节B和V0的 大小来控制粒子的偏转角度。
磁偏转的特点：只改变速度的方向，不改变速度的 大小。
一、利用磁场控制带电粒子运动
带电粒子做圆周运动的半径最大只能等于圆
形盒的半径 , 根据
, 粒子运动的最大速度
为
那么粒子获得的最大能量为：
可见：带电粒子一定的条件下，其获得的最大能量 取决于：D形盒的半径R，磁感应强度B.
注意：加速电压小，多转几圈。电压大，少转几圈。
5. 加速的次数N 6. （1）加速粒子在磁场中运动的时间
（2）加速粒子电场中运动的时间 （在加速电场中相当于 “匀加速直线运动”）
2.特点：
洛伦磁力的应用(第一课时)
2．直线加速器，多级加速 如图所示是多级加速装置的原理图：
由动能定理得带电粒子经n极的电场加 速后增加的动能为：
Ek q(U1 U2 U3 Un )
缺点：直线加速器占有的空间范围大，在有 限的空间范围内制造直线加速器受到一定的 限制。
四、回旋加速器
粒子的周期有什么特点？ 经N次加速后粒子的速度如何表示？
与粒子带电正负无关. 与质量无关(重力不计) 与速度方向有关
四、质谱仪
1、质谱仪是测量带电粒子质量和分析同位 素的重要工具
2、基本原理
将质量不等、电荷数相等的带电粒子 经同一电场加速再垂直进入同一匀强磁场， 由于粒子动量不同，引起轨迹半径不同而 分开，进而分析某元素中所含同位素的种 类。
3、推导
高中物理选修3-1第六章第三节
洛伦兹力的应用
第一课时：带电粒子在磁场中的运动
1.从图片提供的信息,你认为带电粒子在磁 场中运动的轨迹有几种可能情况?
2.请你说出这几种运动轨迹的条件各是什么?
带电粒子在磁场中的运动轨迹 当V ∥ B时,F=0,带电粒子做直线运动; 当V ⊥ B时,F⊥V,带电粒子做圆周运动;
当V和B不平行也不垂直时,带电粒子 做螺旋线运动.
为什么在V⊥B的条件下,带 电粒子的运动轨迹是圆呢?粒子 做的是匀速圆周运动吗?你能否 用所学过的运动学和动力学知识 来分析论证?
当V⊥B时 F⊥V且F与V共面
WF=0 V大小不变
1 mv2不变 2
向心力F洛大小不变
粒子做匀速圆周运动
一带电粒子的质量为m，电荷 量为q，速率为v，它在磁感应强 度为B的匀强磁场中做匀速圆周 运动的轨道半径是多少？(不计重 力）
2、解:
v2 qvB m r mv qB
由动能定理得带电粒子经n极的电场加 速后增加的动能为：
Ek q(U1 U2 U3 Un )
缺点：直线加速器占有的空间范围大，在有 限的空间范围内制造直线加速器受到一定的 限制。
四、回旋加速器
粒子的周期有什么特点？ 经N次加速后粒子的速度如何表示？
与粒子带电正负无关. 与质量无关(重力不计) 与速度方向有关
四、质谱仪
1、质谱仪是测量带电粒子质量和分析同位 素的重要工具
2、基本原理
将质量不等、电荷数相等的带电粒子 经同一电场加速再垂直进入同一匀强磁场， 由于粒子动量不同，引起轨迹半径不同而 分开，进而分析某元素中所含同位素的种 类。
3、推导
高中物理选修3-1第六章第三节
洛伦兹力的应用
第一课时：带电粒子在磁场中的运动
1.从图片提供的信息,你认为带电粒子在磁 场中运动的轨迹有几种可能情况?
2.请你说出这几种运动轨迹的条件各是什么?
带电粒子在磁场中的运动轨迹 当V ∥ B时,F=0,带电粒子做直线运动; 当V ⊥ B时,F⊥V,带电粒子做圆周运动;
当V和B不平行也不垂直时,带电粒子 做螺旋线运动.
为什么在V⊥B的条件下,带 电粒子的运动轨迹是圆呢?粒子 做的是匀速圆周运动吗?你能否 用所学过的运动学和动力学知识 来分析论证?
当V⊥B时 F⊥V且F与V共面
WF=0 V大小不变
1 mv2不变 2
向心力F洛大小不变
粒子做匀速圆周运动
一带电粒子的质量为m，电荷 量为q，速率为v，它在磁感应强 度为B的匀强磁场中做匀速圆周 运动的轨道半径是多少？(不计重 力）
2、解:
v2 qvB m r mv qB
教科版高中物理选修3-1课件5洛伦兹力的应用
47
解：交变电流的频率为
α粒子运动的速度为
48
身体上的重担，心灵上的压力，会使人活得 十分艰苦.学会“放下”可以使心灵获得解 脱，让自己活得洒脱.
磁场中运动的时间之比为( )
A．1∶2
B．2∶1
C．1∶D．1∶1
40
解析：由T＝可知，正、负电子 的运动周期相同，故所用时间之比等 于轨迹对应的圆心角之比． 作出正、负电子运动轨迹如图所示， 由几何知识可得正电子运动的圆心角等于120°，负电子运 动的圆心角等于60°，而电荷在磁场中的运动时间t＝ 所以t正∶t负＝θ正∶θ负＝2∶1，故B正确.A、C、D错 误． 答案：B
术的发展.
19
20
21
回旋加速器原理
分析： （1）磁场的作用：带电粒子以某一速度垂直磁场方 向进入匀强磁场后，在洛伦兹力作用下做匀速圆周运 动，其周期和速率、半径均无关，带电粒子每次进入 D形盒都运动相等的时间（半个周期）后平行于电场 方向进入电场中加速. （2）电场的作用：回旋加速器的两个D形盒之间的窄 缝区域存在周期性变化的并垂直于两D形盒正对截面 的匀强电场，带电粒子经过该区域时被加速.
22
（3）交变电压：为了保证带电粒子每次经过窄缝 时都被加速，使之能量不断提高，需在窄缝两侧加上 跟带电粒子在D形盒中运动周期相同的交变电压．
23
带电粒子的最终能量由什么因素确定呢？ 当带电粒子的速度最大时，其运动半径也最大， 由r=得v=，若D形盒的半径为R，则带电粒 子的最终动能：
所以，要提高加速粒子的最终能量，应尽可能 增大磁感应强度B和D形盒的半径R．
C．它们的质量一定各不相同
D．它们的电量与质量之比一定各不相同
45
解析：对在匀强电场和磁场正交区域内保持原来的运动方向 的粒子，其电场力等于洛伦兹力
解：交变电流的频率为
α粒子运动的速度为
48
身体上的重担，心灵上的压力，会使人活得 十分艰苦.学会“放下”可以使心灵获得解 脱，让自己活得洒脱.
磁场中运动的时间之比为( )
A．1∶2
B．2∶1
C．1∶D．1∶1
40
解析：由T＝可知，正、负电子 的运动周期相同，故所用时间之比等 于轨迹对应的圆心角之比． 作出正、负电子运动轨迹如图所示， 由几何知识可得正电子运动的圆心角等于120°，负电子运 动的圆心角等于60°，而电荷在磁场中的运动时间t＝ 所以t正∶t负＝θ正∶θ负＝2∶1，故B正确.A、C、D错 误． 答案：B
术的发展.
19
20
21
回旋加速器原理
分析： （1）磁场的作用：带电粒子以某一速度垂直磁场方 向进入匀强磁场后，在洛伦兹力作用下做匀速圆周运 动，其周期和速率、半径均无关，带电粒子每次进入 D形盒都运动相等的时间（半个周期）后平行于电场 方向进入电场中加速. （2）电场的作用：回旋加速器的两个D形盒之间的窄 缝区域存在周期性变化的并垂直于两D形盒正对截面 的匀强电场，带电粒子经过该区域时被加速.
22
（3）交变电压：为了保证带电粒子每次经过窄缝 时都被加速，使之能量不断提高，需在窄缝两侧加上 跟带电粒子在D形盒中运动周期相同的交变电压．
23
带电粒子的最终能量由什么因素确定呢？ 当带电粒子的速度最大时，其运动半径也最大， 由r=得v=，若D形盒的半径为R，则带电粒 子的最终动能：
所以，要提高加速粒子的最终能量，应尽可能 增大磁感应强度B和D形盒的半径R．
C．它们的质量一定各不相同
D．它们的电量与质量之比一定各不相同
45
解析：对在匀强电场和磁场正交区域内保持原来的运动方向 的粒子，其电场力等于洛伦兹力
高中物理教科版选修(3-1)3.4 教学课件 《磁场对运动电荷的作用——洛伦兹力》(教科版)
= 0.2×1.6 ×10-19 ×3 ×106 N =9.6 ×10-14N
延伸思考：一长直螺线管通有交流电，一电子以速度v沿着螺线管的轴线射 入管内，则电子在管内的运动情况是（ ） A、匀加C 速运动 B、匀减速运动 C、匀速直线运动 D、在螺线管内来回往复运动
（五）电视显像管的原理
电子束受到洛伦兹力而偏转 如图所示 （1）要是电子打在A点，偏转磁场应 该沿什么方向？ （2）要是电子打在B点，偏转磁场应该 沿什么方向？ （3）要是电子束打在荧光屏上的位置 由中心O逐渐向A点移动，偏转磁场应 该怎样变化？
三、新课讲授
（一）洛伦兹力 洛伦兹：
教育科学出版社 选修 | 3-1
荷兰物理学家，首先提出磁场对运动电荷 有作用力的观点。
1895年他提出了著名的洛伦兹力公式。
1.定义： 磁场对运动电荷的作用力。
教育科学出版社 选修 | 3-1
洛伦兹力与前面学过的安培力有何关系？
教育科学出版社 选修 | 3-1
第3章 · 磁场
磁场对运动电 荷的作用—
洛伦兹力
教育科学出版社 选修| 3-1
教育科学出版社 选修 | 3-1
一、教学目标
• 一、知识与技能
1.知道什么是洛伦兹力，利用左手定则判断洛伦兹力的方向 2.知道洛伦兹力大小的推理过程 3.掌握垂直进入磁场方向的带电粒子，受到洛伦兹力大小的计算 4.了解v和B垂直时洛伦兹力大小及方向的判断，理解洛伦兹力对电荷不做功 5.了解电视机显像管的工作原理
一段长度为L的通电导线，横截面积为S，每个自由电荷的电量为q，
定向移动的平均速率为v，单位体积中含有的自由电荷数为n，将这
段导线垂直于磁场方向放入磁感应强度为B的匀强磁场中。
求:每个自由电荷所受的洛伦兹力的大小?
延伸思考：一长直螺线管通有交流电，一电子以速度v沿着螺线管的轴线射 入管内，则电子在管内的运动情况是（ ） A、匀加C 速运动 B、匀减速运动 C、匀速直线运动 D、在螺线管内来回往复运动
（五）电视显像管的原理
电子束受到洛伦兹力而偏转 如图所示 （1）要是电子打在A点，偏转磁场应 该沿什么方向？ （2）要是电子打在B点，偏转磁场应该 沿什么方向？ （3）要是电子束打在荧光屏上的位置 由中心O逐渐向A点移动，偏转磁场应 该怎样变化？
三、新课讲授
（一）洛伦兹力 洛伦兹：
教育科学出版社 选修 | 3-1
荷兰物理学家，首先提出磁场对运动电荷 有作用力的观点。
1895年他提出了著名的洛伦兹力公式。
1.定义： 磁场对运动电荷的作用力。
教育科学出版社 选修 | 3-1
洛伦兹力与前面学过的安培力有何关系？
教育科学出版社 选修 | 3-1
第3章 · 磁场
磁场对运动电 荷的作用—
洛伦兹力
教育科学出版社 选修| 3-1
教育科学出版社 选修 | 3-1
一、教学目标
• 一、知识与技能
1.知道什么是洛伦兹力，利用左手定则判断洛伦兹力的方向 2.知道洛伦兹力大小的推理过程 3.掌握垂直进入磁场方向的带电粒子，受到洛伦兹力大小的计算 4.了解v和B垂直时洛伦兹力大小及方向的判断，理解洛伦兹力对电荷不做功 5.了解电视机显像管的工作原理
一段长度为L的通电导线，横截面积为S，每个自由电荷的电量为q，
定向移动的平均速率为v，单位体积中含有的自由电荷数为n，将这
段导线垂直于磁场方向放入磁感应强度为B的匀强磁场中。
求:每个自由电荷所受的洛伦兹力的大小?
四川省攀枝花市米易中学高中物理选修31课件：《洛伦兹力与现代技术应用》
的方向上加一个水平指向纸里的匀强磁场，磁 感应强度为B，现测得液体上下表面a,b两点间 的电势差为U，求管内导电液体的流量Q（流量 是指流过该管液体体积与时间的比值）
B
d
•a
b•
安培力的运用
如图是一个测定磁感应强度B的装置，在天平的 一端挂一个矩形线圈，它的底边放在待侧的匀 强磁场中，磁场方向与线圈平面垂直，线圈匝 数为n=10，底边长L＝20cm，当线圈通过0.2A 的电流时，天平达到平衡，
• B、A点和B点位于同一高度 • C、粒子在C点速度最大
+++++
A
B
• D、粒子到达B点后沿原路返回
C
-----
• 2、如图所示，带电液滴从高处自由下落h后， 进入一个匀强电场与匀强磁场互相垂直的区域， 磁场方向垂直与纸面（图中未画出），电场强 度为E，磁感应强度为B，已知液滴在此区域 做匀速圆周运动，求带电液滴在复合场中做圆 周运动的半径
然后保持电流大小不变，使
电流反向，此时发现天平左
盘再加入m＝36g的砝码才 能使天平平衡，求磁感应强
度的大小。（g=10m/s2)
如图所示，质量为m、电阻为R的导体棒 ab放在与水平面夹角为的倾斜金属导轨上， 导轨间距为d，电阻不计，整个装置处于竖直 向上的匀强磁场中。磁感应强度为B，电池内 阻不计。
（1）若导轨光滑，电源电动势E为多大才能使 导体棒静止在导轨上？
（2）若导体棒与导轨之间 的动摩擦因数为，且不通
B
d
电时导体棒不能静止在导
a
b
轨上，要使棒静止在导轨
上，电动势应该为多大？
E
如图所示，质量为m的铜棒搭在U形导线框右端，棒 长和框宽均为L，磁感应强度为B的匀强磁场方向竖直 向下，电键闭合后，在磁场安培力的作用下，铜棒被 平抛出去，下落h后的水平位移为s，求闭合电键后通 过铜棒的电荷量Q。
B
d
•a
b•
安培力的运用
如图是一个测定磁感应强度B的装置，在天平的 一端挂一个矩形线圈，它的底边放在待侧的匀 强磁场中，磁场方向与线圈平面垂直，线圈匝 数为n=10，底边长L＝20cm，当线圈通过0.2A 的电流时，天平达到平衡，
• B、A点和B点位于同一高度 • C、粒子在C点速度最大
+++++
A
B
• D、粒子到达B点后沿原路返回
C
-----
• 2、如图所示，带电液滴从高处自由下落h后， 进入一个匀强电场与匀强磁场互相垂直的区域， 磁场方向垂直与纸面（图中未画出），电场强 度为E，磁感应强度为B，已知液滴在此区域 做匀速圆周运动，求带电液滴在复合场中做圆 周运动的半径
然后保持电流大小不变，使
电流反向，此时发现天平左
盘再加入m＝36g的砝码才 能使天平平衡，求磁感应强
度的大小。（g=10m/s2)
如图所示，质量为m、电阻为R的导体棒 ab放在与水平面夹角为的倾斜金属导轨上， 导轨间距为d，电阻不计，整个装置处于竖直 向上的匀强磁场中。磁感应强度为B，电池内 阻不计。
（1）若导轨光滑，电源电动势E为多大才能使 导体棒静止在导轨上？
（2）若导体棒与导轨之间 的动摩擦因数为，且不通
B
d
电时导体棒不能静止在导
a
b
轨上，要使棒静止在导轨
上，电动势应该为多大？
E
如图所示，质量为m的铜棒搭在U形导线框右端，棒 长和框宽均为L，磁感应强度为B的匀强磁场方向竖直 向下，电键闭合后，在磁场安培力的作用下，铜棒被 平抛出去，下落h后的水平位移为s，求闭合电键后通 过铜棒的电荷量Q。
2022-2021学年高二物理教科版选修3-1：3.4 磁场对运动电荷的作用——洛伦兹力 课件2
安培力: 方向: 左手定则
B
IF
BI
30 F
°
复习巩固
2.通电导线中的电流是怎样形成的呢?它的微观表达式是 什么？（说明式中各量意义） 电荷的定向移动形成的
I nqvSn单位体积内的自由电荷数.
q每个自由电荷的电荷. v自由电荷定向移动的速率. S横截面积.
问题探究
一、探究运动电荷在磁场中是否受到力的作用？
问题探究
思考：图为地磁场的分布图，地磁 场对直射地球的宇宙射线的阻挡作 用在赤道和两极哪里强？
地磁场对直射地球的宇宙射线的阻 挡作用在赤道附近最强，两极地区 最弱 思考：你能解释为什么极光只在两 极出现吗？
问题探究
四、带电粒子在匀强磁场中的运动 若带电粒子（不计重力）以沿着与匀强磁场垂直的方向射 入磁场，粒子将如何运动？ 1、由于是匀强磁场，洛伦兹力大小保持不变 2、洛伦兹力的方向总是与速度方向垂直，洛伦兹力只会改变粒子速度 的方向，不会改变其大小。 3、该带点粒子将会做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力。
答案：C
课堂练习
3、一带电粒子在磁感强度为B的匀强磁场 中做匀速圆周运动，又进入另一磁感强 度为2B的匀强磁场中仍做匀速圆周运动 ，则（ ） A.粒子的速率加倍，周期减半 B.粒子的速率不变，轨道半径减半 C.粒子的速率减半，轨道半径变为原来 的1/4 D.粒子速率不变，周期减半
洛伦兹力不做功,速率不变
典例精析
例3：一个带电粒子，沿垂直于磁场的方向射入一匀强磁场．粒子的一
段径迹如下图所示．径迹上的每一小段都可近似看成圆弧．由于带电
粒子使沿途的空气电离，粒子的能量逐渐减小(带电量不变)．从图中情
况可以确定（ C ）
半径越来越小
粒子做圆周
B
IF
BI
30 F
°
复习巩固
2.通电导线中的电流是怎样形成的呢?它的微观表达式是 什么？（说明式中各量意义） 电荷的定向移动形成的
I nqvSn单位体积内的自由电荷数.
q每个自由电荷的电荷. v自由电荷定向移动的速率. S横截面积.
问题探究
一、探究运动电荷在磁场中是否受到力的作用？
问题探究
思考：图为地磁场的分布图，地磁 场对直射地球的宇宙射线的阻挡作 用在赤道和两极哪里强？
地磁场对直射地球的宇宙射线的阻 挡作用在赤道附近最强，两极地区 最弱 思考：你能解释为什么极光只在两 极出现吗？
问题探究
四、带电粒子在匀强磁场中的运动 若带电粒子（不计重力）以沿着与匀强磁场垂直的方向射 入磁场，粒子将如何运动？ 1、由于是匀强磁场，洛伦兹力大小保持不变 2、洛伦兹力的方向总是与速度方向垂直，洛伦兹力只会改变粒子速度 的方向，不会改变其大小。 3、该带点粒子将会做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力。
答案：C
课堂练习
3、一带电粒子在磁感强度为B的匀强磁场 中做匀速圆周运动，又进入另一磁感强 度为2B的匀强磁场中仍做匀速圆周运动 ，则（ ） A.粒子的速率加倍，周期减半 B.粒子的速率不变，轨道半径减半 C.粒子的速率减半，轨道半径变为原来 的1/4 D.粒子速率不变，周期减半
洛伦兹力不做功,速率不变
典例精析
例3：一个带电粒子，沿垂直于磁场的方向射入一匀强磁场．粒子的一
段径迹如下图所示．径迹上的每一小段都可近似看成圆弧．由于带电
粒子使沿途的空气电离，粒子的能量逐渐减小(带电量不变)．从图中情
况可以确定（ C ）
半径越来越小
粒子做圆周
2021-2022学年高二物理教科版选修3-1课件：第三章 4 磁场对运动电荷的作用——洛伦兹力
解析 由 qU＝12mv2①
qvB＝mRv2②，
得 R＝B1
2mqU，而 mα＝4mH，qα＝2qH，故 RH∶Rα＝1∶
2，又 T＝2qπBm，故 TH∶Tα＝1∶2.同理可求其他物理量之
比.
答案 B
三、有关洛伦兹力的综合问题分析
例3 一个质量为m＝0.1 g的小滑块，带有q＝5×10－4 C的电 荷量，放置在倾角α＝30°的光滑斜面上(绝缘)，斜面固定且 置于B＝0.5 T的匀强磁场中，磁场方向垂直纸面向里，如 图5所示，小滑块由静止开始沿斜面滑下， 斜面足够长，小滑块滑至某一位置时，要 离开斜面(g取10 m/s2).求：
2.一个质量为m、带电荷量为q的粒子，在磁感应强度为B的 匀强磁场中，以速度v做匀速圆周运动，你能计算出它做圆 周运动的轨道半径R和周期T吗？ 答案 因做匀速圆周运动的向心力为洛伦兹力 F 洛＝qvB 故有 qvB＝mRv2 带电粒子做圆周运动的半径：R＝mqBv 周期：T＝2πvR＝2qπBm.
二、洛伦兹力的大小
问题设计 如图2所示，磁场的磁感应强度为B.设磁场中有一段长度为L的 通电导线，横截面积为S，单位体积中含有的自由电荷数为n， 每个自由电荷的电荷量为q且定向运动的速度都是v . (1)导线中的电流是多大？导线在磁场中所受安培力是多大？ 答案 I＝nqvS F安＝ILB＝nqvSLB
第三章
磁场
学案4 磁场对运动电荷 的作用——洛伦兹力
目标定位
1.能从安培力的计算公式推导出洛伦兹力的计算公式. 2.会计算洛伦兹力的大小，会判断洛伦兹力的方向. 3.会用公式F洛＝qvB推导带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周 运动的半径公式、周期公式，并会应用它们解决有关问题.
知识探究
2022-2021学年高二物理教科版选修3-1：3.4 磁场对运动电荷的作用——洛伦兹力 课件1
阴极射线管
荧光板 阳极
实验验证
实验结论 1.当电子射线管的周围不 存在磁场时，电子的运动 轨迹是直线 2.当电子射线管的周围存 在磁场时，电子的运动轨 迹是曲线
磁场对运动电荷有力的 作用
新课教学
一、洛伦兹力：运动电荷在磁场 中受到的作用力叫做洛伦兹力 问题：为什么磁场对通电导线 有作用力？
安培力是洛伦兹力的宏观表现。 洛伦兹力是安培力的微观本质。
由洛伦兹力提供向 心力确定半径大小
利用周期公式分析 求解
典例精析
例5.已知: 质量之比m1∶m2＝1∶4， 电荷量之比q1∶q2＝1∶2， 速度之比v1∶v2＝4∶1 求: 半径之比r1∶r2 周期之比T1∶T2
解析： 带电粒子做匀速圆周运动，洛伦兹力 提供向心力，即 qvB＝mvr2， 得：r＝mqBv，所以 r1∶r2＝mq11Bv1∶mq22Bv2＝2∶1 因为周期 T＝2qπBm 所以 T1∶T2＝2qπ1mB1∶2qπ2mB2＝1∶2.
答案：BD
电流是电荷的定向移动， 安培力是磁场对导体内定 向移动电荷所施加的洛伦 兹力的宏观表现
遵守牛顿第三定律，反作 用力作用在形成磁场的物 体上
洛伦兹力与电荷运动方向垂 直，不对运动电荷做功；安 培力作用在导体上，让导体 产生位移，能对导体做功．
典例精析
例3.一初速度为零的质子(质量m＝ 1.67×10－27 kg，电荷量q＝1.6×10－19 C)，经过电压为1 880 V的电场加速后 ，垂直进入磁感应强度为5.0×10－4 T 的匀强磁场中，质子所受洛伦兹力多 大？
1.磁感应强度B 2.电荷量q 3.电荷运动快慢v
新课教学
洛伦兹力大小的推导 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e，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
荧光板 阳极
实验验证
实验结论 1.当电子射线管的周围不 存在磁场时，电子的运动 轨迹是直线 2.当电子射线管的周围存 在磁场时，电子的运动轨 迹是曲线
磁场对运动电荷有力的 作用
新课教学
一、洛伦兹力：运动电荷在磁场 中受到的作用力叫做洛伦兹力 问题：为什么磁场对通电导线 有作用力？
安培力是洛伦兹力的宏观表现。 洛伦兹力是安培力的微观本质。
由洛伦兹力提供向 心力确定半径大小
利用周期公式分析 求解
典例精析
例5.已知: 质量之比m1∶m2＝1∶4， 电荷量之比q1∶q2＝1∶2， 速度之比v1∶v2＝4∶1 求: 半径之比r1∶r2 周期之比T1∶T2
解析： 带电粒子做匀速圆周运动，洛伦兹力 提供向心力，即 qvB＝mvr2， 得：r＝mqBv，所以 r1∶r2＝mq11Bv1∶mq22Bv2＝2∶1 因为周期 T＝2qπBm 所以 T1∶T2＝2qπ1mB1∶2qπ2mB2＝1∶2.
答案：BD
电流是电荷的定向移动， 安培力是磁场对导体内定 向移动电荷所施加的洛伦 兹力的宏观表现
遵守牛顿第三定律，反作 用力作用在形成磁场的物 体上
洛伦兹力与电荷运动方向垂 直，不对运动电荷做功；安 培力作用在导体上，让导体 产生位移，能对导体做功．
典例精析
例3.一初速度为零的质子(质量m＝ 1.67×10－27 kg，电荷量q＝1.6×10－19 C)，经过电压为1 880 V的电场加速后 ，垂直进入磁感应强度为5.0×10－4 T 的匀强磁场中，质子所受洛伦兹力多 大？
1.磁感应强度B 2.电荷量q 3.电荷运动快慢v
新课教学
洛伦兹力大小的推导 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e，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
2019-2020教科版物理选修3-1第3章 4 磁场对运动电荷的作用——洛伦兹力课件PPT
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(2)联系 ①安培力是洛伦兹力的宏观表现，洛伦兹力是安培力的微观解 释． ②大小关系：F 安＝NF 洛(N 是导体中定向运动的电荷数)． ③方向关系：洛伦兹力与安培力的方向均可用左手定则进行判 断．
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3．洛伦兹力与电场力的比较
洛伦兹力
电场力
仅在运动电荷的速度方向
作用对
带电粒子只要处在电场中，一
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2．半径公式 带电粒子 q，以速度 v 垂直进入磁感应强度为 B 的匀强磁场中， 做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力．
qvB＝mvR2，解得：R＝m_qB_v．
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3．周期公式 2πm
由T＝2πvR可得：T＝__q_B___．
可见粒子做圆周运动的周期与粒子运动速度v和半径R无关．
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[答案]
(1)qvB
垂直 v 向左上方
1 (2)2qvB
垂直纸面向里
(3)
不受洛伦兹力 (4)qvB 垂直 v 向左上方
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训练角度 1 洛伦兹力方向的判断 1．如图所示为电视显像管偏转线圈的示意图，当线圈通以图示 的直流电时，一束沿着管颈射向纸内的电子将( )
A．向上偏转 C．向右偏转
与 B 不平行时，运动电荷
象
定受到电场力
才受到洛伦兹力
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F 洛＝qvBsin θ，方向与 B 大小、
垂直，与 v 垂直，用左手 F＝qE，方向与 E 同向或反向 方向
定则判断
特点 洛伦兹力永不做功
电场力可做正功、负功或不做 功
相同点 反映了电场和磁场都具有力的性质
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特别提醒：(1)判断负电荷在磁场中运动受洛伦兹力的方向，四 指要指向负电荷运动的相反方向．
(2)联系 ①安培力是洛伦兹力的宏观表现，洛伦兹力是安培力的微观解 释． ②大小关系：F 安＝NF 洛(N 是导体中定向运动的电荷数)． ③方向关系：洛伦兹力与安培力的方向均可用左手定则进行判 断．
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3．洛伦兹力与电场力的比较
洛伦兹力
电场力
仅在运动电荷的速度方向
作用对
带电粒子只要处在电场中，一
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2．半径公式 带电粒子 q，以速度 v 垂直进入磁感应强度为 B 的匀强磁场中， 做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力．
qvB＝mvR2，解得：R＝m_qB_v．
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3．周期公式 2πm
由T＝2πvR可得：T＝__q_B___．
可见粒子做圆周运动的周期与粒子运动速度v和半径R无关．
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[答案]
(1)qvB
垂直 v 向左上方
1 (2)2qvB
垂直纸面向里
(3)
不受洛伦兹力 (4)qvB 垂直 v 向左上方
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训练角度 1 洛伦兹力方向的判断 1．如图所示为电视显像管偏转线圈的示意图，当线圈通以图示 的直流电时，一束沿着管颈射向纸内的电子将( )
A．向上偏转 C．向右偏转
与 B 不平行时，运动电荷
象
定受到电场力
才受到洛伦兹力
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F 洛＝qvBsin θ，方向与 B 大小、
垂直，与 v 垂直，用左手 F＝qE，方向与 E 同向或反向 方向
定则判断
特点 洛伦兹力永不做功
电场力可做正功、负功或不做 功
相同点 反映了电场和磁场都具有力的性质
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特别提醒：(1)判断负电荷在磁场中运动受洛伦兹力的方向，四 指要指向负电荷运动的相反方向．
教科版高中物理选修3-1课件 3 磁场对运动电荷的作用——洛伦兹力课件3
当 堂
方
双
案 设
(1)静止：粒子的速度为零时．
基 达
计
标
(2)匀速直线运动：粒子速度方向与磁感线平行时．
(3)匀速圆周运动：粒子速度方向与磁感线垂直时．
课
前 自
(4)螺旋线运动：粒子速度方向与磁感线有一夹角时.
课 时
主
作
导
业
学
菜单
教
学
教
法
分
洛伦兹力的方向
析
JK ·物理 选修3-1
课 堂 互 动 探 究
【问题导思】
教 学
1．电荷运动方向和磁场方向一定垂直吗？洛伦兹力方向
当 堂
方
双
案 设
与电荷运动方向一定垂直呢？
基 达
计
标
2．洛伦兹力对运动电荷做功吗？
3．电荷只在洛伦兹力作用下运动时，速度大小改变吗？
课
前
课
自
时
主
作
导
业
学
菜单
JK ·物理 选修3-1
教
课
学
堂
教
互
法
动
分 析
探 究
1．决定洛伦兹力方向的因素有三个：电荷的电性(正、
课 前 自 主 导 学
菜单
JK ·物理 选修3-1
课 堂 互 动 探 究
当 堂 双 基 达 标
课 时 作 业
教 学 教 法 分 析
教 学 方 案 设 计
课 前 自 主 导 学
菜单
JK ·物理 选修3-1
课 堂 互 动 探 究
当 堂 双 基 达 标
课 时 作 业
教 学 教 法 分 析
教 学 方 案 设 计
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mv N mg qvB R N 3mg qvB 3mg qB 2 gR
1 2 mgR mv 2
2
（五）小结
1. 洛伦兹力的定义即磁场对运动电荷 的作用。 2. 用左手定则判断洛伦兹力的方向。
3. 在安培力的基础上推导洛伦兹力的 计算公式。 4. 洛伦兹力对运动电荷不做功。
各量的单位：
F（N），q（C），v（m/s）, B（T）
若θ为电荷运动方向与磁场方向的夹角
(1) θ= 90°时，F = qvB
(2) θ= 0°或180 °时，F = 0，v 和 B 在同一直线上，不受洛伦兹力。
想一想:
若此运动电荷进 入磁场时，v既不垂直 也不平行于B，该电荷 受到的洛伦兹力多大?
力矩也跟电流成正比，而螺旋形弹簧的扭矩与指针转过的角
度成正比，所以磁电式电表的表盘刻度是均匀的。
zxxkw
二、电流表的工作原理
1、磁电式电表的构造：
磁场、螺旋弹簧、线圈(连指针刻度等) 2、极靴和铁芯使磁场都沿半径方向辐射型均匀分布的 3、电流表的刻度是均匀的 磁场对电流的作用力跟电流成正比 指针偏转的角度也与电流成正比 ， 可根据指针偏转方向判定电流方向
试判断下图中所示的带电粒子刚进入 磁场时所受的洛伦兹力的方向。
F
+
v
+
v
F
-
v
-
v
F向内
F向外
（三）洛伦兹力的大小
若有一段长度为L的通电导线，横截面积 为S，单位体积中含有的自由电荷数为n，每 个自由电荷的电量为q，定向移动的平均速率 为v，将这段导线垂直于磁场方向放入磁感应 强度为B的匀强磁场中。求每个自由电荷所受 的洛伦兹力的大小? I
006.江苏南通08届第一次调研测试6 6．一带电粒子以垂直于磁场方向的初速度飞入匀 强磁场后做圆周运动，磁场方向和运动轨迹如图所 示，下列情况可能的是（ A D ） A．粒子带正电，沿逆时针方向运动 B．粒子带正电，沿顺时针方向运动 C．粒子带负电，沿逆时针方向运动 D．粒子带负电，沿顺时针方向运动
1.一长螺线管通有变化的电流，把一个 带电粒子(重力不计)沿管中心轴线射入 管中，粒子将在管中 ( C )
A. 做圆周运动
B. 沿轴线来回运动
C. 做匀速直线运动
D. 做匀加速直线运动
2.来自宇宙的质子流，以与地球表面垂直 的方向射向赤道上空的某一点，则这些质 子在进入地球周围的空间时，将 ( B ) A. 竖直向下沿直线射向地面 B. 相对于预定地面向东偏转
-
I
q-
பைடு நூலகம்
v
-
-
n-
-
S
B
L 这段导体所受的安培力的表达式是什么？ F安=BIL 电流强度I 的微观表达式是什么？ I = nqSv 这段导体中含有多少自由电荷数？ nLS
I
q-
v
-
-
n-
-
S
B
L 每个自由电荷所受的洛伦兹力为多大？
F安 BIL BnqvSL F qvB nLS nLS nLS
磁场对运动电荷的作用
磁现象的电本质
在原子、分子等物质微粒内部存在一种环形电流— 安培分子 —分子电流，分子电流使每个物质微粒都成为微小 电流假说： 的磁体，它的两侧相当于两个磁极。 解释磁化、 消磁现象 不显磁性 磁化 消磁 显磁性
总结：一切磁现象都是由电荷的运动产生的
一. 磁电式电表
【说明】 由于磁场对电流的作用力跟电流成正比，因而安培力的
gk014.2008年高考广东理科基础17 17、有关洛仑兹力和安培力的描述，正确的是（ B ）
A．通电直导线处于匀强磁场中一定受到安培力的作用
B．安培力是大量运动电荷所受洛仑兹力的宏观表现
C．带电粒子在匀强磁场中运动受到洛仑兹力做正功
D．通电直导线在磁场中受到的安培力方向与磁场方向
平行
2.将一半径为R的半圆形光滑绝缘滑轨， 固定在垂直向里的匀强磁场B中。一带电 量+q，质量m的小球在A点无初速释放， 沿滑轨运动，求小球第一次经过最低点 时对滑轨的压力。
(3) F = qvBsinθ
（θ为电荷运动方向与磁场方向的夹角） B
θ +
v
vsinθ
想一想:
若运动的电荷在 磁场中仅受洛伦兹力 作用, 那么洛伦兹力会 怎样改变电荷的运动 状态呢?
v
F
+
+
想一想:
带电粒子在磁场 中运动时，洛伦兹力 对带电粒子是否做功？
洛伦兹力只改变速度 的方向，不改变速度的大小， 所以洛伦兹力对电荷不做功。
接通电源后，导线 将怎样运动?
组卷网
N S
安培力 ━━ 磁场对电流的作用力
电流 ━━ 电荷的定向移动
实验验证
电子束
-
狭缝 荧光屏
阴极 +
阳极
（一）运动电荷在磁场中受到的作用力, 我们把这个力称为洛伦兹力。
安培力是洛伦兹力的宏观表现， 洛伦兹力是安培力的微观解释。
荷兰物理学家，他 是电子论的创始人、相 对论中洛伦兹变换的建 洛 立者，并因在原子物理 伦 中的重要贡献（塞曼效 兹 应）获得第二届（1902 年）诺贝尔物理学奖。 被爱因斯坦称为“我们 时代最伟大，最高尚的 人”。 （1853—1928）
B
026. 07-08学年度徐州市六县一区摸底考试9 9．如图所示，匀强磁场的方向竖直向下。磁场中 有光滑的水平桌面，在桌面上平放着内壁光滑、底 部有带电小球的试管。在水平拉力F作用下，试管向 右匀速运动，带电小球能从试管口处飞出。关于带 电小球及其在离开试管前的运动，下列说法中正确 的是 ( B D ) A．小球带负电 B．小球运动的轨迹是一条抛物线 C．洛仑兹力对小球做正功 D．维持试管匀速运动的拉力F应 逐渐增大
C. 相对于预定点稍向西偏转
D. 相对于预定点稍向北偏转
极 光
（四）巩固练习
1. 一带负电的小滑块从光滑的斜面顶端滑 至底端时的速率为V；若加一个垂直纸面 向外的匀强磁场，则它滑至底端时的速率 将（ C ）
A. 变大
B. 变小
C. 不变
D. 条件不足，无法判断
034.徐州市07—08学年度第一次质量检测2 2．运动电荷在磁场中受到洛伦兹力的作用，运动 方向会发生偏转，这一点对地球上的生命来说有十 分重要的意义．从太阳和其他星体发射出的高能粒 子流，称为宇宙射线，在射向地球时，由于地磁场 的存在，改变了带电粒子的运动方向，对地球起到 了保护作用．如图所示为地磁场对宇宙射线作用的 示意图．现有来自宇宙的一束质子流，以与地球表 面垂直的方向射向赤道上空的某一点，则这些质子 B 在进入地球周围的空间将 ( ) A．竖直向下沿直线射向地面 B．向东偏转 地 宇 磁 C．向西偏转 宙 场 射 D．向北偏转 线
F +
I
I
F
-
1.判定安培力方向。
想 一 想
2.电流方向和电荷运动方向的关系。 3.F安的方向和洛伦兹力方向的关系。 4.电荷运动方向、磁场方向、洛伦兹力 方向的关系。
（二）洛伦兹力方向的判断——左手定则
伸开左手，使拇指和其余四指垂直，并 且都与手掌在同一平面内，让磁感线从掌心 进入，并使四指指向正电荷运动的方向，这 时拇指所指的方向就是正电荷在磁场中所受 洛伦兹力的方向。 四指指向负电荷运动的反方向，拇指 所指的方向就是负电荷所受洛伦兹力的方 向。