洛仑兹力判断方法(很精准)
(无答案)洛伦兹力的特点以及带电粒子在匀强磁场中的运动
洛伦兹力的特点以及带电粒子在匀强磁场中的运动一、基础知识 （一）洛伦兹力1、洛伦兹力：磁场对运动电荷的作用力叫洛伦兹力．2、洛伦兹力的方向 (1)判定方法左手定则：掌心——磁感线垂直穿入掌心；四指——指向正电荷运动的方向或负电荷运动的反方向； 拇指——指向洛伦兹力的方向．(2)方向特点：F ⊥B ，F ⊥v ，即F 垂直于B 和v 决定的平面(注意：洛伦兹力不做功)． 3、洛伦兹力的大小(1)v ∥B 时，洛伦兹力F ＝0.(θ＝0°或180°) (2)v ⊥B 时，洛伦兹力F ＝q v B .(θ＝90°) (3)v ＝0时，洛伦兹力F ＝0. （二）带电粒子在匀强磁场中的运动1、若v ∥B ，带电粒子不受洛伦兹力，在匀强磁场中做匀速直线运动．2、若v ⊥B ，带电粒子仅受洛伦兹力作用，在垂直于磁感线的平面内以入射速度v 做匀速圆周运动．3、圆心的确定(1)已知入射点、出射点、入射方向和出射方向时，可通过入射点和出射点分别作垂直于入射方向和出射方向的直线，两条直线的交点就是圆弧轨道的圆心(如图甲所示，图中P 为入射点，M 为出射点)．(2)已知入射方向、入射点和出射点的位置时，可以通过入射点作入射方向的垂线，连接入射点和出射点，作其中垂线，这两条垂线的交点就是圆弧轨迹的圆心(如图乙所示，P 为入射点，M 为出射点)． 4、半径的确定可利用物理学公式或几何知识(勾股定理、三角函数等)求出半径大小． 5、运动时间的确定粒子在磁场中运动一周的时间为T ，当粒子运动的圆弧所对应的圆心角为θ时，其运动时间表示为：t ＝θ2πT (或t ＝θRv )．说明：洛伦兹力和电场力的比较1、洛伦兹力方向的特点(1)洛伦兹力的方向与电荷运动的方向和磁场方向都垂直，即洛伦兹力的方向总是垂直于运动电荷的速度方向和磁场方向共同确定的平面．(2)当电荷运动方向发生变化时，洛伦兹力的方向也随之变化．2深化拓展①洛伦兹力对电荷不做功；安培力对通电导线可做正功，可做负功，也可不做功．②只有运动电荷才会受到洛伦兹力，静止电荷在磁场中所受洛伦兹力一定为零．二、练习1、带电粒子垂直匀强磁场方向运动时，会受到洛伦兹力的作用．下列表述正确的是()A．洛伦兹力对带电粒子做功B．洛伦兹力不改变带电粒子的动能C．洛伦兹力的大小与速度无关D．洛伦兹力不改变带电粒子的速度方向2、带电荷量为＋q的粒子在匀强磁场中运动，下列说法中正确的是()A．只要速度大小相同，所受洛伦兹力就相同B．如果把＋q改为－q，且速度反向，大小不变，则洛伦兹力的大小、方向均不变C．洛伦兹力方向一定与电荷速度方向垂直，磁场方向一定与电荷运动方向垂直D．粒子在只受到洛伦兹力作用下运动的动能、速度均不变3、如图所示，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．4、试画出下图中几种情况下带电粒子的运动轨迹．5、带电质点在匀强磁场中运动，某时刻速度方向如图所示，所受的重力和洛伦兹力的合力恰好与速度方向相反，不计阻力，则在此后的一小段时间内，带电质点将()A．可能做直线运动B．可能做匀减速运动C．一定做曲线运动D．可能做匀速圆周运动6、如图所示，ABC为竖直平面内的光滑绝缘轨道，其中AB为倾斜直轨道，BC为与AB相切的圆形轨道，并且圆形轨道处在匀强磁场中，磁场方向垂直纸面向里．质量相同的甲、乙、丙三个小球中，甲球带正电、乙球带负电、丙球不带电．现将三个小球在轨道AB 上分别从不同高度处由静止释放，都恰好通过圆形轨道的最高点，则()A．经过最高点时，三个小球的速度相等B．经过最高点时，甲球的速度最小C．甲球的释放位置比乙球的高D．运动过程中三个小球的机械能均保持不变7、如图所示，一个质量为m、电荷量为＋q的圆环，可在水平放置的足够长的粗糙细杆上滑动，细杆处在磁感应强度为B的匀强磁场中(不计空气阻力)．现给圆环向右的初速度v0，在以后的运动过程中，圆环运动的速度图象可能是图中的()8、在如图所示宽度范围内，用场强为E的匀强电场可使初速度是v0的某种正粒子偏转θ角．在同样宽度范围内，若改用方向垂直于纸面向外的匀强磁场(图中未画出)，使该粒子穿过该区域，并使偏转角也为θ(不计粒子的重力)，问：(1)匀强磁场的磁感应强度是多大？(2)粒子穿过电场和磁场的时间之比是多大？9、在如图所示的空间中，存在电场强度为E的匀强电场，同时存在沿x轴负方向、磁感应强度为B的匀强磁场(图中均未画出)．一质子(电荷量为e)在该空间恰沿y轴正方向以速度v匀速运动．据此可以判断出()A．质子所受电场力大小等于eE，运动中电势能减小；沿z轴正方向电势升高B．质子所受电场力大小等于eE，运动中电势能增大；沿z轴正方向电势降低C．质子所受电场力大小等于e v B，运动中电势能不变；沿z轴正方向电势升高D．质子所受电场力大小等于e v B，运动中电势能不变；沿z轴正方向电势降低10、如图所示，M、N为两块带等量异种电荷的平行金属板，两板间电压可取从零到某一最大值之间的各种数值．静止的带电粒子带电荷量为＋q，质量为m(不计重力)，从点P经电场加速后，从小孔Q进入N板右侧的匀强磁场区域，磁感应强度大小为B，方向垂直于纸面向外，CD为磁场边界上的一绝缘板，它与N板的夹角为θ＝45°，孔Q到板的下端C的距离为L，当M、N两板间电压取最大值时，粒子恰垂直打在CD板上，求：(1)两板间电压的最大值U m；(2)CD板上可能被粒子打中的区域的长度s；(3)粒子在磁场中运动的最长时间t m.。
中学物理洛伦兹力方向的判断方法实验探究教案
中学物理洛伦兹力方向的判断方法实验探究教案一、实验目的通过实验探究的方式研究洛伦兹力的作用方向，并掌握判断洛伦兹力方向的方法。
二、实验材料1. 直流电源2. 导线3. 磁铁4. 滑动导轨5. 滑块6. 针形磁铁7. 电流表8. 电压表三、实验步骤与原理1. 将导轨放在水平位置上，将滑块固定在导轨上，通过导线与直流电源相连，接通电源，使电流通过滑块。
2. 将磁铁靠近滑动导轨，观察滑块的运动情况。
3. 根据实验观察结果，判断洛伦兹力的作用方向。
四、实验记录与数据分析1. 实验观察：观察滑块在通电状况下的运动情况。
根据观察结果，填写实验记录表。
2. 数据分析：根据实验记录，总结滑块在洛伦兹力作用下的运动情况。
根据运动情况，判断洛伦兹力的作用方向。
五、实验结果与结论根据实验观察与数据分析，得出洛伦兹力的作用方向为...六、实验拓展1. 修改实验条件，例如改变电流的大小、方向，观察洛伦兹力的变化情况。
2. 研究其他情况下洛伦兹力的作用方向，例如在不同磁场强度下的洛伦兹力方向。
七、实验的意义与应用洛伦兹力方向的判断方法对于理解电磁现象具有重要意义，同时在实际应用中也有广泛的应用。
例如，洛伦兹力的作用方向对于电动机、电动车等设备的设计与应用有着重要的影响。
通过实验探究，学生不仅可以了解洛伦兹力的性质与方向，还能培养实验设计与数据分析能力。
八、实验注意事项1. 实验过程中要注意电流的大小和方向，保持实验环境的安全与稳定。
2. 操作实验仪器时，要遵守实验室安全规范，注意电源的正确接线与使用。
通过以上实验教案的实施，学生能够通过实际操作来观察和分析洛伦兹力的作用情况，掌握判断洛伦兹力方向的方法。
同时，通过实验的拓展部分，可以培养学生的实验设计与创新思维，提高他们解决实际问题的能力。
磁场中的洛伦兹力分析
磁场中的洛伦兹力分析磁场是我们日常生活中常见的物理现象之一。
而在磁场中，洛伦兹力是一种非常重要的力。
它是指当带电粒子在磁场中运动时受到的一种力的作用。
在过去的几个世纪中，科学家们对洛伦兹力进行了广泛的研究，揭示了许多有趣而重要的物理原理。
首先，我们需要了解什么是洛伦兹力。
洛伦兹力是由电荷运动在磁场中而产生的一种力。
当电荷以速度v在磁场中运动时，它会受到垂直于速度方向和磁场方向的力的作用。
这个力的方向可以使用右手定则来确定：将右手的食指指向电荷的速度方向，中指指向磁场的方向，那么拇指的方向就是洛伦兹力的方向。
磁场中的洛伦兹力具有一些独特的特性。
首先，洛伦兹力只对带有电荷的粒子起作用。
这意味着只有带电粒子才会受到洛伦兹力的影响，而中性粒子则不会。
其次，洛伦兹力的大小与电荷的大小、速度的大小以及磁场的强度有关。
当电荷的大小增加、速度增加或者磁场的强度增加时，洛伦兹力的大小也会增加。
洛伦兹力在许多领域中具有广泛的应用。
在物理学研究中，洛伦兹力是研究电磁现象的基础。
它在电动力学和磁动力学的理论中起着重要的作用。
洛伦兹力也在工业和实验室中的实际应用中扮演着重要角色。
例如，洛伦兹力可以用于粒子加速器中的粒子束控制，也可以用于磁共振成像技术中的成像过程。
随着科学技术的不断进步，人们对洛伦兹力的理解也越来越深入。
磁场中的洛伦兹力和其他物理现象之间的关系也得到了发现和研究。
例如，洛伦兹力与力学中的运动方程有着密切的联系。
根据牛顿第二定律，物体所受的合力等于质量乘以加速度。
而在磁场中受到洛伦兹力的作用下，带电粒子也会产生加速度。
因此，通过对洛伦兹力和运动方程的分析，我们可以研究物体在磁场中的运动规律。
在洛伦兹力的研究中，科学家们还发现了许多有趣的现象。
例如，当电荷通过磁场时，会发生一种称为霍尔效应的现象。
这是因为在磁场中，电荷沿垂直于电流和磁场的方向分离。
这种现象在电子学和材料科学等领域具有广泛的应用。
洛伦兹力还可以引起一些非线性效应，例如电磁辐射、电磁感应等。
洛伦兹力
洛伦兹力 一、磁场对运动电荷的作用力—洛伦兹力1．洛伦兹力的大小当电荷在垂直于磁感线的平面内的运动时，F =qvB 2．洛伦兹力的方向判断——左手定则：伸出左手，拇指和四指垂直且在同一平面内，让磁感线垂直穿过手心，四指指示正电荷运动的方向(或负电荷运动的反方向)则大拇指指示的方向就是运动电荷受力的方向．3．洛伦兹力的特点：f 的方向与粒子速度方向垂直，对运动电荷不做功，f 只改变电荷的运动方向，不改变电荷运动速度的大小．二．电场力和洛仑兹力的比较见下表：电场力洛仑兹力存在 条件 作用于电场中所有电荷 仅对运动着的且速度不跟磁场平行的电荷有洛仑兹力作用大小 F=qE 与电荷运动速度无关 F=Bqv 与电荷的运动速度有关 方向力的方向与电场方向相同或相反，但总在同一直线上力的方向始终和磁场方向垂直对速度的改变 可改变电荷运动速度大小和方向 只改变电荷速度的方向，不改变速度的大小 做功 可以对电荷做功，改变电荷的动能 不对电荷做功、不改变电荷的动能 偏转 轨迹在匀强电场中偏转，轨迹为抛物线 在匀强磁场中偏转、轨迹为圆弧三．带电粒子在匀强磁场中的运动1．带电粒子在磁场中运动时，若速度方向与磁感线平行，则粒子不受磁场力，做匀速直线运动； 即：①00=v F 洛= 0 为静止状态．②B v // F洛= 0 则粒子做匀速直线运动．2．若速度方向与磁感线垂直，带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力起向心力作用． 根据向心力公式：RvmqvB2=， 得运动轨道半径公式：qBmv R=．可见，带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的半径与带电粒子的动量及磁场和带电粒子的带电量有关． 又根据：vR Tπ2=， 得运动周期公式：qBm T π2=．动能公式：mBqR mvE k2)(2122==．可见，带电粒子在匀强磁场中的转动周期T 与带电粒子的质量和电量有关，与磁场的磁感应强度有关，而与带电粒子的速度大小无关．带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动时，其转过圆弧对应的圆心角越大，运动时间就越长，时间与圆心角成正比．例1 H 11、H 21、He 42它们以下列情况垂直进入同一匀强磁场，求轨道半径之比. （1）具有相同速度 （2）具有相同动量 （3）具有相同动能解答：依据qvB =mv 2/r 得r =mv /qB （1）v 、B 相同，所以r ∝qm ，所以r 1∶r 2∶r 3=11q m ∶22q m ∶33q m =1∶2∶2（2）因为mv 、B 相同，所以r ∝1/q ,r 1∶r 2∶r 3=2∶2∶1.（3）221mv 相同，v ∝m1,B 相同，所以r ∝qm .所以r 1∶r 2∶r 3=1∶2∶1.例2 如图所示，一质量为m ，电荷量为q 的粒子从容器A 下方小孔S 1飘入电势差为u 的加速电场，然后让粒子垂直进入磁感应强度为B 的磁场中，最后打到底片D 上.(1)粒子在S 1区做什么运动?(2)在S 2区做何种运动，在S 3区将做何种运动?(3)假如粒子沿一半圆运动打到底片D 上，B 距离D 多远？解答：(1)粒子在S 1区做初速度为零的匀加速直线运动. （2）在S 2区做匀速直线运动，在S 3区做匀速圆周运动.（3）由动能定理知，粒子在电场中得到的动能等于电场对它所做的功，即qu mv=221由此可得v =m qu /2.粒子在磁场中做匀速圆周运动的轨道半径为r =mv/qB =2/2qB muT 或F 、ω的两个特点：T 、F 和ω的大小与轨道半径（R ）和运行速率（v ）无关，只与磁场的磁感应强度（B ）和粒子的荷质比（mq ）有关．荷质比（mq ）相同的带电粒子，在同样的匀强磁场中，T 、f 和ω相同．。
洛伦兹力
()
解析：根据左手定则，A 中 F 方向向上，B 中 F 方向向下， 选项 A 错误，B 正确；C、D 中 v 都与 B 的方向平行，F ＝0，选项 C、D 错误。 答案：B
(1)若v∥B，带电粒子不受洛伦兹力，在匀强磁场中
做 匀速直线运动。
(2)若v⊥B，带电粒子仅受洛伦兹力作用，在垂直于
磁感线的平面内以入射速度v做 匀速圆周 运动。 mv2
t＝2απT(或 t＝36α0°T)； ②速度为 v 的粒子在磁场中运动的弧长为 s 时，其运动 时间为： t＝vs 。
(4)常见的几种情形： ①直线边界：进出磁场具有对称性，如图8－2－3所示。
图8－2－3
②平行边界：存在临界条件，如图8－2－4所示。 图8－2－4
③圆形边界：沿径向射入必沿径向射出，如图8－2－ 5所示。
图8－2－1 (1)v∥B时，θ＝0°或180°，洛伦兹力F＝ 0。 (2)v⊥B时，θ＝90°，洛伦兹力F＝ qvB。 (3)v＝0时，洛伦兹力F＝ 0 。
1．洛伦兹力和安培力的关系 洛伦兹力是单个运动电荷在磁场中受到的力，而安 培力是导中所有定向移动的自由电荷受到的洛伦兹力的 宏观表现，洛伦兹力对运动电荷永不做功，而安培力对 通电导线，可做正功，可做负功，也可不做功。
[命题分析] 本考点是历年高考的热点，特别是 带电粒子在有界磁场中运动的临界问题，考查以综合 计算为主，也有选择题出现。
1．带电粒子在有理想边界的匀强磁场中的运动 带电粒子在有理想边界的匀强磁场中做匀速圆周运动， 其运动规律是洛伦兹力做向心力，解题的关键是画粒子运 动的示意图，确定圆心、半径及圆心角。 (1)圆心的确定： ①已知入射点、出射点、入射方向和出射方向时，可 通过入射点和出射点分别作垂直于入射方向和出射方向的 直线，两条直线的交点就是圆弧轨道的圆心(如图8－2－2 甲所示，图中P为入射点，M为出射点)。
洛伦兹力问题及解题策略
判断洛伦兹力的方向可以使用左 手定则，即伸开左手，让大拇指 与四指在同一平面内且互相垂直， 将磁感应强度穿过掌心，四指指 向正电荷的运动方向，大拇指所 指方向即为洛伦兹力的方向。
在解决洛伦兹力问题时，需要对 带电粒子进行受力分析，特别是 分析洛伦兹力的方向和大小，以 便进一步求解问题。
03 解题策略
2
在解题过程中，应注意逻辑的严密性和物理量的 单位统一，避免出现计算错误和单位不统一的情 况。
3
在解题过程中，应注意对题目中的隐含条件进行 挖掘和分析，如磁场方向、粒子的电性等。
THANKS FOR WATCHING
感谢您的观看
洛伦兹力公式F=qvB只在非匀 强磁场中成立，在匀强磁场中，
洛伦兹力应为F=qvBsinθ。
当带电粒子在磁场中做匀速 圆周运动时，洛伦兹力提供
向心力，即F=mv²/r。
在处理带电粒子在磁场中的运 动问题时，应先分析粒子的受 力情况，再根据牛顿第二定律
列方程求解。
注意解题的逻辑性和严密性
1
在解题过程中，应先明确已知条件和待求量，再 根据物理规律建立方程，最后求解方程得出结果。
洛伦兹力的大小和方向
洛伦兹力的大小公式为：F=qvBsinθ，其中q为粒子电量，v为粒子速度，B为磁感应强度，θ为粒子运动方向与磁场方向的夹角。
洛伦兹力的方向由左手定则确定，伸开左手，让大拇指与其余四指垂直，将左手放入磁场中，让磁感线垂直穿过手心，四指 指向粒子的运动方向，则大拇指所指方向即为洛伦兹力的方向。
05 解题技巧与注意事项
掌握洛伦兹力的基本性质
01
洛伦兹力始终垂直于运动方向，不会改变速度的大小，只改变 速度的方向。
02
洛伦兹力的大小与磁感应强度、电荷量以及速度大小有关，方
理解磁场中的洛伦兹力
理解磁场中的洛伦兹力洛伦兹力是指在电流通过导线时受到的磁场力。
它是由荷尔赫·洛伦茨（Hendrik Antoon Lorentz）在1895年提出的。
洛伦兹力是电荷在磁场中受到的一种力，它使得电荷在磁场中发生倾斜、偏转或者螺旋运动，从而形成了许多重要的现象和应用。
洛伦兹力的计算公式为F = q(v × B)，其中F表示洛伦兹力，q表示电荷的电量，v表示电荷运动的速度，B表示磁场的磁感应强度。
这个公式告诉我们，洛伦兹力的大小与电荷的电量、电荷运动的速度以及磁场的磁感应强度有关。
洛伦兹力的方向可以通过称为右手定则的方法来确定。
将右手伸直，让食指指向磁场方向，中指指向电荷运动的方向，那么拇指的方向就是洛伦兹力的方向。
洛伦兹力的作用十分广泛。
在电动机中，洛伦兹力推动电动机转动；在电子枪中，洛伦兹力使得电子束能够稳定地射出；在磁悬浮列车中，洛伦兹力使得列车浮在磁轨上。
洛伦兹力还被广泛应用于粒子加速器、电子显微镜、磁共振成像等领域。
洛伦兹力还对电荷的运动路径有重要影响。
当磁场与电荷运动方向垂直时，洛伦兹力将使电荷偏转成一个圆形轨迹，这种现象称为洛伦兹圆轨迹；当磁场与电荷运动方向平行时，洛伦兹力将使电荷发生偏斜，导致电荷沿一条螺旋线运动。
洛伦兹力的理解对于我们理解电磁学以及应用于电子技术中的各种设备和系统是至关重要的。
通过研究电荷在磁场中受到的洛伦兹力，我们可以深入探索电磁学的本质，并应用到实际生活和科学研究中。
总结起来，洛伦兹力是电荷在磁场中受到的力。
它的大小与电荷的电量、电荷运动的速度以及磁场的磁感应强度有关。
洛伦兹力经常出现在各种电子设备和系统中，并对电子的运动路径和系统的功能起着重要的作用。
通过理解洛伦兹力，我们可以深入理解电磁学的基本原理，并将其应用于实际生活和科学研究中。
磁场中的洛伦兹力计算方法
磁场中的洛伦兹力计算方法在物理学中，磁场中的洛伦兹力是一种基本的力，它描述了电荷在磁场中所受到的作用力。
在这篇文章中，我们将介绍磁场中洛伦兹力的计算方法，并探讨其在物理学和工程学中的应用。
一、洛伦兹力的定义洛伦兹力是描述电荷在磁场中受力的一种力，其大小和方向与电荷、磁场和电荷的速度有关。
根据洛伦兹力的定义，我们可以得到如下的洛伦兹力公式：F = q * (v × B)其中，F表示洛伦兹力的大小，q为电荷的大小，v为电荷的速度，B为磁场的磁感应强度。
而符号“×”表示的是向量的叉乘，它决定了洛伦兹力的方向。
二、洛伦兹力的计算方法洛伦兹力的计算方法主要分为两个步骤：首先确定磁场在给定位置的磁感应强度B，然后将电荷的大小q、速度v和磁感应强度B代入洛伦兹力公式进行运算。
1. 确定磁感应强度B在实际计算中，磁感应强度B可以通过使用磁感应仪器进行测量或者通过已知的磁场分布进行计算获得。
如果有多个磁场源，则需要将各个磁场的贡献进行叠加，得到总的磁感应强度。
2. 计算洛伦兹力一旦确定了磁感应强度B，我们可以将电荷的大小q、速度v和磁感应强度B代入洛伦兹力公式进行计算。
需要注意的是，这里的速度向量v必须是电荷运动的瞬时速度，而不是平均速度。
计算得到的洛伦兹力是一个矢量，其方向垂直于速度向量和磁感应强度的叉乘，符合右手法则。
三、洛伦兹力的应用洛伦兹力在物理学和工程学中有着广泛的应用。
以下是一些常见的应用领域：1. 电动机和发电机电动机和发电机是利用洛伦兹力工作的重要设备。
通过在磁场中通电导体中产生的洛伦兹力，可以实现电能与机械能的转换。
这种原理被广泛应用于各种电动设备和发电设备中。
2. 磁控管和磁控阀磁控管和磁控阀是一种功能特殊的电子元器件，它们利用洛伦兹力来实现对粒子流的控制。
通过调节磁场的磁感应强度，可以精确地控制粒子在空间中的移动轨迹，从而实现各种功能，如流量调节和粒子分选。
3. 磁共振成像磁共振成像（MRI）是一种利用洛伦兹力原理的影像技术，常用于医学诊断和科学研究中。
洛伦兹力
洛伦兹力
1．洛伦兹力
运动电荷在磁场中受到的力叫做洛伦兹力．
2．洛伦兹力的方向
(1)判定方法
左手定则：掌心——磁感线垂直穿入掌心；
四指——指向正电荷运动的方向或负电荷运动的反方向；
拇指——指向洛伦兹力的方向．
(2)方向特点：F⊥B，F⊥v，即F垂直于B和v决定的平面(注意：洛伦兹力不做功)．3．洛伦兹力的大小
(1)v∥B时，洛伦兹力F＝0.(θ＝0°或180°)
(2)v⊥B时，洛伦兹力F＝q v B.(θ＝90°)
(3)v＝0时，洛伦兹力F＝0.
[深度思考]为什么带电粒子在电场力、重力和洛伦兹力共同作用下的直线运动只能是匀速直线运动？
答案如果是变速，则洛伦兹力会变化，而洛伦兹力总是和速度方向垂直的，所以就不可能是直线运动．
第1页共1页。
物理洛伦兹力公式总结
物理洛伦兹力公式总结
洛伦兹力是一种电磁力，作用于运动电荷在磁场中所受的力。
根据洛伦兹力定律，洛伦兹力可以用方程表示，其中 F 是洛伦兹力，q 是带电粒子的电荷量，E 是电场强度，v 是带电粒子的速度，B 是磁感应强度。
洛伦兹力的方向可用左手定则来判断，伸开左手，使拇指与其余四个手指垂直，并且都与手掌处于同一水平面，让磁感线从掌心进入，四指指向正电荷运动的方向，拇指指的方向即洛伦兹力力的方向。
洛伦兹力的公式为 FQvB，其中 FQ 是带电粒子的福克矢量，它
是表示电场和磁场的矢量，v 是带电粒子的速度，B 是磁感应强度。
福克矢量的运算法则与安培力大小公式相似，可以反推得到洛伦兹力的大小公式为 FQvB = q(E + v × B)。
除了洛伦兹力，还有其他公式可以用来描述电磁力，如安培力大小公式和法拉第电磁感应定律等。
这些公式都可以用于解释电磁现象，是电磁学的基础。
洛伦兹力
A．使B的数值增大 B．使磁场以速率 v＝mg/qB，向 上移动 C．使磁场以速率v＝mg/qB，向 右移动 D．使磁场以速率v＝mg/qB，向 左移动
2、如图所示，带电小球在匀强磁场中沿光滑绝缘 的圆弧形轨道的内侧来回往复运动，它向左或向右 运动通过最低点时（ ） A．速度相同 B．加速度相同 C．所受洛伦兹力相同 D．轨道给它的弹力相同
一、洛伦兹力的方向－－－左手定则
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方向
B
f
v v f v
垂直纸面向外
1、可见：以相同速度进入同一磁场的正负电荷受到的洛伦兹 力方向相反。 2、安培力方向由左手定则判断。（我们知道安培力的方向既 垂直于磁场方向，又垂直于电流方向，同样也用左手定则判断 洛伦兹力f的方向）也是既垂直于磁场B的方向又垂直于电荷运 动速度v的方向
v
三、洛伦兹力大小
导线中的电流强度 I = nqSv
导线受安培力为 F安 =BIL=BnqSvL
导线中的电荷的总个数为N = nSL
F安 BnqvSL 每个电荷受力为 F qvB 洛 N nLS
三、洛伦兹力大小
F洛=qVB F洛= 0 ( V⊥B） ( V∥B）
当V与B成一角度θ时
F洛=qVBsinθ
1.安培力是洛伦兹力的集体表现，洛伦兹力是 安培力产生的原因。 2.大小关系：F安＝NF洛（N是导体中运动的电 荷数） 3.方向关系：F安与F洛方向相同 4.F安与F洛本质都是磁场对运动电荷的作用力
课堂练习
1、电子的速率v=3×106 m/s，垂直 射入B=0.10 T的匀强磁场中，它受 到的洛伦兹力是多大？
3、质量为0.1g的小物块带有5×10-4C的电荷,放在 倾角为300且足够长的光滑绝缘的斜面上,整个装置 放在磁感应强度为0.5T的匀强磁场中,如图所示.物 块由静止下滑,滑到某个位置时离开斜面, 求:⑴物块带何种电荷? ⑵物块刚离开斜面时的速度多大? ⑶ 物块从静止到刚离开斜面的过程中做什么运动, 斜面至少多长?
电流与磁场实验：洛伦兹力的观察与分析
洛伦兹力是带电粒子在磁场中受到的力
洛伦兹力的大小与带电粒子的速度、磁场强度和粒子的电荷量有关
洛伦兹力公式
洛伦兹力公式：F = qvB/r
洛伦兹力是电荷在磁场中受到的力
洛伦兹力公式是电磁学中的基本公式之一，用于描述电荷在磁场中的受力情况
图像法
数值法
数值模拟：通过计算机模拟洛伦兹力的行为
数值求解：使用数值方法求解洛伦兹力的方程
误差分析：分析数值求解过程中的误差来源和影响
优化方法：采用优化方法提高数值求解的精度和效率
近似计算法
近似计算法的发展趋势和挑战
近似计算法在实际中的应用
近似计算法的步骤
近似计算法的优缺点
洛伦兹力的基本概念
近似计算法的原理
粒子加速器的应用领域：高能物理研究、放射性同位素生产、核医学等
粒子加速器的发展历程：从最初的电子回旋加速器到现在的质子同步加速器，不断改进和创新
粒子加速器的工作原理：利用洛伦兹力，使带电粒子在电磁场中加速
磁场对带电粒子的影响
应用实例：回旋加速器、质谱仪、电子显微镜等
洛伦兹力：磁场对带电粒子的作用力
洛伦兹力应用实例
06
电磁感应现象中的应用
应用实例：电磁铁、变压器、电动机、发电机等
电磁感应现象在科技中的应用：无线充电、电磁弹射、电磁屏蔽等
电磁感应现象：电流通过导体时产生磁场，磁场变化产生感应电流
洛伦兹力：磁场对运动电荷的作用力
电子束聚焦中的应用
电子束聚焦的原理：利用洛伦兹力使电子束在磁场中聚焦
实验器材：电流计、磁铁、导线等
实验步骤：首先，将电流计与导线连接，然后，将导线放入磁场中，观察电流计的指针偏转情况，最后，根据指针偏转情况计算出洛伦兹力的大小和方向。
高中物理最基础考点考点洛伦兹力新人教选修
考点28 洛伦兹力洛伦兹力(选修3-1第三章：磁场的第五节运动电荷在磁场中受到的力)★★★○○○○洛伦兹力：磁场对运动电荷的作用力叫洛伦兹力．1、方向：（1）判定方法：用左手定则；其内容是：掌心——磁感线垂直穿入掌心；四指——指向正电荷运动的方向或负电荷运动的反方向；拇指——指向洛伦兹力的方向．（2）方向特点：F⊥B，F⊥v，即F垂直于B和v决定的平面（注意：洛伦兹力不做功）．2、大小：F＝qvBsinθ:（其中θ为电荷运动方向与磁场方向之间的夹角）（1）v∥B时，洛伦兹力F＝0.（θ＝0°或180°）（2）v⊥B时，洛伦兹力F＝qvB.（θ＝90°）（3）v＝0时，洛伦兹力F＝0.1、洛伦兹力的特点（1）洛伦兹力的方向总是垂直于运动电荷速度方向和磁场方向确定的平面．（2）当电荷运动方向发生变化时，洛伦兹力的方向也随之变化．（3）运动电荷在磁场中不一定受洛伦兹力作用，即当电荷的运动方向与磁场方向平行时，不受洛伦兹力的作用．（4）用左手可以判断洛伦兹力方向，但一定分正、负电荷．（5）洛伦兹力一定不做功．总结: 洛伦兹力对运动电荷（或带电体）不做功，不改变速度的大小，但它可改变运动电荷（或带电体）速度的方向，影响带电体所受其他力的大小，影响带电体的运动时间等．2、洛伦兹力与电场力的比较洛伦兹力电场力性质磁场对在其中运动的电荷的作用力电场对放入其中电荷的作用力产生条件v≠0且v不与B平行电场中的电荷一定受到电场力作用大小F＝qvB（v⊥B）F＝qE力方向与场方向的关系一定是F⊥B，F⊥v，与电荷电性无关正电荷受力与电场方向相同，负电荷受力与电场方向相反做功情况任何情况下都不做功可能做正功、负功，也可能不做功力为零时场的情况F为零，B不一定为零F为零，E一定为零作用效果只改变电荷运动的速度方向，不改变速度大小既可以改变电荷运动的速度大小，也可以改变电荷运动的方向例：下列关于运动电荷和磁场的说法中正确的是( )A．运动电荷在某点不受洛伦兹力作用，该点的磁感应强度必为零B．电荷运动的方向、磁感应强度的方向和电荷所受洛伦兹力的方向一定两两垂直C．电子由于受到垂直于它的磁场作用而偏转，这是洛伦兹力对电子做功的结果D．电荷与磁场没有相对运动，电荷就一定不受磁场的作用力【答案】D1、关于电荷所受电场力和洛伦兹力,下列说法中正确的是( )A. 电荷在电场中一定受电场力作用B. 电荷在磁场中一定受洛伦兹力作用C. 电荷所受电场力一定与该处电场方向一致D. 电荷所受的洛伦兹力不一定与磁场方向垂直【答案】A【精细解读】电荷在电场中一定受电场力作用，而正电荷受力方向才与电场方向一致，选项A正确，C错误；只有运动电荷在磁场中才可能受洛伦兹力，而洛伦兹力的方向一定与磁场方向垂直，选项B、D错误.故选A.2、如图所示，在电子射线管上方平行放置一通电长直导线，则电子射线将A. 向上偏B. 向下偏C. 向纸内偏D. 向纸外偏【答案】A【精细解读】长直导线中电流方向自右向左，根据安培右手定则可知，导线下方磁场方向指向纸外，根据左手定则，电子射线的等效电路的方向向左，所以受到的洛伦兹力的方向向上，则电子射线将向上偏，故A正确，BCD错误。
题型一洛伦兹力大小的计算与方向判断
微专题带电粒子在磁场运动的临界与极值问题一、一条思路：程序解题法——三步法1．画轨迹：即确定圆心，几何方法求半径并画出轨迹。
2．找联系：轨道半径与磁感应强度、运动速度相联系，偏转角度与圆心角、运动时间相联系，在磁场中运动的时间与周期、圆心角相联系。
3．用规律：即牛顿第二定律和圆周运动的规律，特别是周期公式、半径公式。
二、两种动态圆：1、旋转动态圆：只改变入射速度方向---动态圆的圆心在以入射点为圆心的圆上2、膨胀动态圆：只改变入射速度大小----动态圆都相切，圆心在一条直线上例1．如图,在一水平放置的平板MN上方有匀强磁场,磁感应强度的大小为B,磁场方向垂直于纸面向里,许多质量为m,带电量为+q的粒子,以相同的速率v沿位于纸面内的各个方向,由小孔O射入磁场区域,不计重力,不计粒子间的相互影响.下列图中阴影部分表示带电粒子可能经过的区域,其中R=mv/qB.哪个图是正确的（）变式1、若把上题的匀强磁场区域改为宽度为d的双边界磁场，2R>d>R，试通过作图求出AB板上可能被粒子打中的区域的长度。
变式2、若把匀强磁场区域改为一个的圆形（左下图），且圆的半径r与粒子运动的半径Ｒ相等，试通过作图证明各个粒子从区域射出时速度方向是平行的。
变式3、如图（下中），若只有左半边有带电粒子射入，要让粒子最后平行射出区域，求磁场区域的最小面积。
变式4、若磁场区域改为一个的M NBO OOOC. D.A. B.圆形（右下图），且圆的半径r 是粒子运动的半径Ｒ的一半，求粒子在磁场中运动的最长时间。
例2、如图所示，一足够长的矩形区域abcd 内充满方向垂直纸面向里的、磁感应强度为B 的匀强磁场，在ad 边中点O 方向垂直磁场射入一速度方向跟ad 边夹角θ=300 、大小为v 0的带电粒子，已知粒子质量为m 、电量为q ，ab 边足够长，ad 边长为L ，粒子的重力不计。
求：⑴.粒子能从ab 边上射出磁场的v 0大小范围。
洛伦兹力的计算公式及其实际应用
洛伦兹力的计算公式及其实际应用1. 洛伦兹力的定义洛伦兹力（Lorentz force）是指在磁场中，运动电荷所受到的力。
它是由荷兰物理学家洛伦兹于1892年提出的。
洛伦兹力的计算公式可以描述电荷在磁场中的运动轨迹和受力大小，对于理解和应用电磁学具有重要意义。
2. 洛伦兹力的计算公式洛伦兹力的计算公式为：[ = q( ) ]•( ) 表示洛伦兹力，单位为牛顿（N）；•( q ) 表示电荷量，单位为库仑（C）；•( ) 表示电荷的速度，单位为米每秒（m/s）；•( ) 表示磁场强度，单位为特斯拉（T）；•( ) 表示向量叉乘。
3. 洛伦兹力的方向根据右手定则，当握住带电粒子运动方向的手，将大拇指指向电荷运动方向，四指弯曲的方向即为洛伦兹力的方向。
这个规律可以用来判断洛伦兹力的方向，对于实际应用具有指导意义。
4. 洛伦兹力的实际应用4.1 电动机电动机是洛伦兹力应用最为广泛的一种设备。
在电动机中，电流通过线圈产生磁场，线圈在洛伦兹力的作用下开始旋转，从而驱动电机工作。
电动机的效率和性能很大程度上取决于洛伦兹力的大小和方向。
4.2 发电机发电机原理也是基于洛伦兹力。
在发电机中，通过旋转磁场和线圈之间的相对运动，产生洛伦兹力，从而在线圈中产生电流。
发电机的输出电压和功率与洛伦兹力的大小有关。
4.3 电磁炉电磁炉是利用洛伦兹力加热食物的厨房电器。
在电磁炉中，电流通过线圈产生磁场，磁场与线圈中的洛伦兹力相互作用，使锅底产生热量。
电磁炉的加热效率和功率受到洛伦兹力大小的影响。
4.4 粒子加速器粒子加速器是研究微观物理的重要设备。
在粒子加速器中，带电粒子在磁场中加速，洛伦兹力使粒子沿着螺旋轨迹运动。
通过调整磁场强度和粒子速度，可以控制粒子的运动轨迹和能量。
4.5 磁悬浮列车磁悬浮列车（Maglev）是利用洛伦兹力实现悬浮和推进的交通运输工具。
在磁悬浮列车中，列车和轨道之间的磁场相互作用产生洛伦兹力，使列车悬浮在轨道上方，减小了摩擦力，提高了运行速度。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
洛仑兹力是怎么判断?
安培力的方向用左手定则判断：伸出左手，四指指向电流方向，让磁力线穿过手心，大拇指的方向就是安培力的方向。
判断洛伦兹力方向的方法：
将左手掌摊平，让磁力线穿过手掌心，四指表示电荷运动方向，则和四指垂直的大拇指所指方向即为洛仑兹力的方向。
但须注意，运动电荷是正的，大拇指的指向即为洛仑兹力的方向。
反之，如果运动电荷是负的，那么大拇指的指向为洛仑兹力的反方向洛伦兹力
洛仑兹力运动的带电粒子以一定的速度进入磁场中受到的磁场力 f=qVBsinθ (θ为B与V 的夹角，当V⊥B时:f=qVB，V//B时:f=0) 安培力是指通电导线在磁场中受到的作用力。
电流为I、长为L的直导线，在匀强磁场B中受到的安培力大小为:F=ILBsin(I，B)，其中(I，B)为电流方向与磁场方向间的夹角。
安培力的方向由左手定则判定。
对于任意形状的电流受非匀强磁场的作用力，可把电流分解为许多段电流元I△L，每段电流元处的磁场B可看成匀强磁场，受的安培力为△F=I△L·Bsin(I，B)，把这许多安培力加起来就是整个电流受的力。
应该注意，当电流方向与磁场方向相同或相反时，即(I，B)=0或p时，电流不受磁场力作用。
当电流方向与磁场方向垂直时，电流受的安培力最大为F=ILB。
(1)定义或解释
洛仑兹力是运动电荷在电磁场中所受的力。
这力可分为两部分:一部分是电场对运动电荷的作用力，另一部分是磁场对运动电荷的作用力。
有时也把磁场部分的力叫做“洛仑兹力”。
(2)单位在国际单位制中，洛仑兹力的单位是牛顿。
(3)说明①电场对运动电荷的作用。
运动电荷在匀强电场中要受到电场力的作用，这个力的大小等于电荷的电量和电场强度的乘积F=qE，对于正电荷来说，受力的方向就是顺着电场的方向;对于负电荷来说，受力的方向则是逆着电场的方向。
②磁场对运动电荷的作用。
运动电荷在磁场中受力的大小和电荷的电量q、电荷运动的速度v、磁感应强度B以及这两个矢量间的夹角正弦成正比，F=Kq ·v·B sinθ。
当力、电量、速度、磁感应强度的单位如都采用国际单位，分别是N、C、m/s、T，那么比例常数K=1，受力大小F=q·v·Bsinθ。
该力的方向一般用左手定则，有时也可用右手螺旋法则来确定。
用左手定则的判断方法: 将左手掌摊平，让磁力线穿过手掌心，四指表示电荷运动方向，则和四指垂直的大拇指所指方向即为洛仑兹力的方向。
但须注意，运动电荷是正的，大拇指的指向即为洛仑兹力的方向。
反之，如果运动电荷是负的，那么大拇指的指向为洛仑兹力的反方向，如图所示。
另一种判别法则是用右手螺旋法则(如下左图)。
即指向由v经小于180°的角转向B按右手螺旋法则决定。
磁场对运动电荷的作用力也可用一个矢量式来同时表示它的大小和方向F=qv×B。
③运动电荷在洛仑兹力的作用下要产生加速度，但是洛仑兹力只能改变电荷速度的方向，洛仑兹力永远不对电荷作功。
在现代科学实验和技术设备中，常常根据这个道理，利用电磁场来改变或控制带电粒子的运动。