安培力和洛伦兹力对比PPT讲稿
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安培力和洛伦兹力 课件
S
N
D、逆时针转动，同时向上运动
5、转换研究对象法：对于定性分析磁体在电流磁场作 用下如何运动的问题，可先分析电流在磁体磁场中所 受的安培力，然后由牛顿第三定律确定磁体所受电流 磁场的作用力，从而确定磁体所受合力及运动方向。
例：如图所示，条形磁铁平放于水平桌面 上。在它的正中央上方偏右固定一根直导 线，导线与磁铁垂直。现给导线中通以垂 直纸面向内的电流，磁铁保持静止，那么 磁铁受到的支持力和摩擦力如何变化？
3、洛伦兹力的方向
⑴判定方法：应用左手定则，注意四指应指向正电荷 运动的方向或负电荷运动的反方向． ⑵方向特点：F⊥B，F⊥v.即F垂直于B和v决定的平 面．(注意B和v可以有任意夹角)
特别提醒： ⑴洛伦兹力的方向总是与粒子速度方向垂直．所以洛 伦兹力始终不做功． ⑵安培力是洛伦兹力的宏观表现，但各自的表现形式 不同，洛伦兹力对运动电荷永远不做功，而安培力对 通电导线可做正功，可做负功，也可不做功．
【例与练】如图所示，带负电的粒子垂直磁场方向进 入圆形匀强磁场区域，出磁场时速度偏离原方向 60°角， 已知带电粒子质量 m＝3×10-20Kg， 电量 q＝10-13C，速度 v0＝105 m/s，磁场 区域的半径 R＝3×10-1m，不计重力， 求磁场的磁感应强度。
【例与练】如图所示，在一个圆形域内，两个方向相
同
D.在磁场中运动时间越长的粒子，
其轨迹所对的圆心角一定越大
【例与练】如图所示，一匀强磁场垂直穿过平面直角
坐标系的第 I 象限，磁感应强度为 B.一质量为 m、带
电量为 q 的粒子以速度 v 从 O 点沿着与 y 轴夹角为
30°方向进入磁场，运动到 A 点时速度方向与 x 轴的
正方向相同，不计粒子重力，则（
新教材 人教版高中物理选择性必修第二册 第一章 安培力与洛伦兹力 精品教学课件
【解析】选D。当P中通以方向向外的电流时,由安培定则可判断出长直导线P产 生的磁场在ab处沿纸面向下,在cd处沿纸面向上,由左手定则可判断出ab所受的 安培力方向垂直纸面向外,cd所受的安培力方向垂直纸面向里,从上往下看,导线 框将逆时针转动,D正确。
I 2
,导体
棒MN受到的安培力大小F=ILB、方向竖直向上。ML、LN两导体棒受到安培力的
合力大小为 I LB=0.5F,方向竖直向上。线框LMN受到的安培力的大小为
2
F+0.5F=1.5F,方向竖直向上,故选B。
【素养训练】
1.如图所示,导线框中电流为I,导线框垂直于磁场放置,磁
感应强度为B,AB与CD相距为d,则棒MN所受安培力大小
(1)电路中电流强度I是多大? (2)金属棒MN受到的安培力F是多大? (3)金属棒MN的质量m是多少?
【解析】(1)根据闭合电路欧姆定律可知: I= E A6=5 A;
R r 0.8 0.4
(2)根据安培力公式可知安培力大小为: F=BIL=1.0×5×0.20 N=1 N,平行斜面向上; (3)由于金属棒处于静止状态,则根据平衡条件得到: mgsin30°=BIL,则整理可以得到:m=0.2 kg。 答案:(1)5 A (2)1 N (3)0.2 kg
一 安培力的方向、大小 1.安培力的方向: (1)左手定则:
(2)安培力F的方向特点:F⊥I,F⊥B,即F垂直于B和I所决定的平面。 (3)当电流方向跟磁场方向不垂直时,安培力的方向仍垂直于电流与磁场所决定 的平面,所以仍可用左手定则来判断安培力的方向,只是磁感线不再垂直穿过手 心,而是斜穿过手心。
为( )
A.F=BId
B.F=BIdsinθ
C.F=BIdcosθ
新教材鲁科版高中物理选择性必修第二册第1章安培力与洛伦兹力精品教学课件(202页)【可编辑全文】
【结论生成】 1.安培力方向的特点：(科学思维) (1)F⊥B，F⊥I，即F垂直于B、I决定的平面。 (2)当电流方向跟磁场方向不垂直时，安培力的方向仍垂直于电流与磁场所决 定的平面，所以仍可用左手定则来判断安培力的方向，只是磁感线不再垂直 穿过手心。
2.左手定则与安培定则的区别：(科学思维)
作用
(2)当磁感应强度B的方向与导线方向成θ角时。
提示：当磁感应强度B的方向与导线方向成θ角时，可以把它分解成与导线垂直 的分量B⊥和与导线平行的分量B∥，B⊥=Bsinθ，B∥=Bcosθ。其中B∥不产生安 培力，导线受到的安培力只由B⊥产生，所以一般情况下安培力的表达式为 F=IlBsin θ，θ为磁感应强度方向与导线方向的夹角，当θ角为90°时即为B⊥l 的情况，安培力F=IlB。
左手定则
判断电流在磁场中 的受力方向
磁场与电 流的关系
磁场与电流可以单 独存在，磁场是外 加的磁场，不是由 通电导线产生的
安培定则
判断电流的磁场方向
磁场与电流密不可分，同时存在、 同时消失，磁场就是由电流的磁效 应产生的
左手定则
磁场和电流都是“因”，磁 场对通电导线的作用力是 因果关系 “果”，两个“因”对产生 的磁场的作用力来说缺一不 可
【解析】选A。当电流方向与磁场方向平行时，通电直导线不受安培力作用，故 A错误；据左手定则，安培力方向总垂直于电流方向和磁场方向所确定的平面， 故B、C、D均正确。
2.如图所示，电磁炮是由电源、金属轨道、炮弹和电磁铁组成。当电源接通后， 磁场对流过炮弹的电流产生力的作用，使炮弹获得极大的发射速度。下列各俯 视图中正确表示磁场B方向的是( )
【典例示范】 如图所示，在与水平方向夹角为60°的光滑金属导轨间有一电源，在相距1 m的 平行导轨上放一质量m=0.3 kg的金属棒ab，通以从b→a、I=3 A的电流，磁场方 向竖直向上，这时金属棒恰好静止。求：(g取10 m/s2) (1)匀强磁场磁感应强度的大小； (2)ab棒对导轨的压力大小。
安培力与洛伦兹力对比
根据所学知识进行分析思考并论述：
1、洛伦兹力在电荷运动中的做功情况？ 2、洛伦兹力在带电物体运动中对运动状态的影 响如何？ ◆洛伦兹力由于总与电荷运动方向垂直，所以洛 伦兹力不做功。这一点与安培力不同，请同学 们理解、牢记。 ◆由于洛伦兹力不做功，所以在带电物体的运动 中，洛伦兹力不影响物体的速率，只改变物体 运动的方向。
课堂练习
4、（1992年高考题）如图中虚线所围的区域内，存在电 场强度为E的匀强电场和磁感强度为B的匀强磁场。 已知从左侧水平射入的电子，穿过这一区域未发生 偏转。设电子重力不计，则这个区域内的E和B的方 向可能是 （ AB ） A、E和B都沿水平方向，并与电子运动方向相同 B、E和B都沿水平方向，并与电子运动方向相反 C、E竖直向上，B垂直纸面向外 D、E竖直向上，B垂直纸面向里 E
洛伦兹力
1.洛伦兹力定义：磁场对电荷的作用力。 2.验证：
★精密实验结论★
1、运动电荷在磁场中受力的作用——“洛伦 兹力”。（注：V∥B 时运动电荷不受力） 2、所受洛伦兹力的方向与磁场方向垂直，与 运动方向也垂直；且遵守“左手定则”— — “平伸左手，拇四垂直，磁感线垂直穿入 手心，让四指指向正电荷运动方向，拇指 所指为洛伦兹力的方向。” 3、由以上内容可以看出安培力和洛伦兹力 的关系——安培力是洛伦力的宏观表 现； 或者说：安培力是大量运动电荷所受洛 伦兹力的合力。
× × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × ×
× × × × × ×
α× × × × × × F
× ×G × × × × × × × × × × × × × × × ×
课堂练习：
1、在一个长直螺线管中能入方向周期性变化的电流，然 后沿螺线管中心轴线射入一个电子，电子在管内所作 的运动将是 （ A ） A、匀速直线运动 B、匀速圆周运动 C、往复运动 D、螺旋运动 2、从东向西运动的电子，由于受到地球磁场的作用，将 会偏向 （ C ） A、南方 B、北方 C、上方 D、下方 3、磁场对通电导线的作用力，实质上是磁场对导线中 运 动电荷作用力的宏观表现。所以，洛伦兹力是 磁场对 运动电荷的作用力。
1-2洛伦兹力课件(32张PPT)
第1章 安培力与洛伦兹力
(3)三个公式:由 f=Bvqsin
①半径
sin
r= ;
②周期
2π
T=
sin
=
③螺距 d=Tvcos
(sin )2
θ=m
可得
2π
;
2π cos
θ=
。
第1章 安培力与洛伦兹力
带电粒子(不计重力)以一定的速度进入磁感应强度为的匀强磁场时的运动轨迹:
期分别为Tp和Tα,已知mα=4mp,qα=2qp,下列选项正确的是(
A
)
A.Rp∶Rα=1∶2,Tp∶Tα=1∶2
B.Rp∶Rα=1∶1,Tp∶Tα=1∶1
C.Rp∶Rα=1∶1,Tp∶Tα=1∶2
D.Rp∶Rα=1∶2,Tp∶Tα=1∶1
解析 由洛伦兹力提供向心力 F
4π 2
qvB=m 2 r
(2)半径的确定
①利用半径公式求半径;
②由圆的半径和其他几何边构成直角三角形,利用几何知识求半径。
第1章 安培力与洛伦兹力
本课小结
第1章 安培力与洛伦兹力
当堂检测
1.如图所示是电子射线管示意图,接通电源后,电子射线由阴极沿x轴方向射出,在荧光屏上会看到
一条亮线。要使荧光屏上的亮线向下(z轴负方向)偏转,在下列措施中可采用的是(
高中物理 选择性必修第二册
第1章
第
2节洛Βιβλιοθήκη 兹力第1章 安培力与洛伦兹力
学习目标
1.通过实验认识洛伦兹力。
2.能判断洛伦兹力的方向,会计算它的大小。
3.知道洛伦兹力与安培力之间的关系,能推导出洛伦兹力的计算公式。
4.掌握带电粒子在匀强磁场中运动的规律,并能解答有关问题。
21第二十一讲、洛伦茨力和安培力
e
p
练习5 A、B两个电子都垂直于磁场方向射入一均匀磁场 而作圆周运动。A电子的速率是B电子的两倍。设 RA，RB分别为A电子与B电子的轨道半径；TA和 TB分别为它们各自的周期，则
(A) RA:RB=2, TA:TB=2
(C) RA:RB=1, TA:TB=1/2
(B) RA:RB=1/2, TA:TB=1
⊙
由于各电流元所受磁力对O点的力矩方向相同,所以整 个导线ab所受磁力对O点的力矩大小为
0 I1 I 2 M dM 2
0.1
0.01
dl
3.6 10 N m ⊙
6
I1
a
0.01
O
I2 b
求： 1)导线ab所受的力
2)导线ab所受作用力对O点的力矩.
解: 1)设在导线ab上距长直导线为 l 处取电流元 I2dl , 该处磁感 应强度仅由 I1 所产生 , 其大小 0 I1 为
I1
dF
a
0.01 l
B
O
I2 b
2l
0 I1 I 2 dl 方向垂直ab 向上 dF BI 2 dl sin 90 2l
1 RH nq
§6-5 磁场对运动电荷和载流导线的作用 P型（空穴型）半导体：半导体中有少量可以自由 移动的正电荷，在半导体材料硅或锗晶体中掺入三 价元素杂质可构成缺壳粒的P型半导体，
N型（电子型）半导体：半导体中有少量可以自由 运动的电子，掺入五价元素杂质可构成多余壳粒的 N形半导体。
§6-5 磁场对运动电荷和载流导线的作用 霍耳效应的应用 1）判断半导体的类型 B I
洛仑兹力的方向始终垂直于速度。洛仑兹力只改变电 荷速度方向，不改变速度大小，因此不能作功。 带电粒子进入磁场后，动能不会改变。
学安培力与洛伦兹力洛伦兹力的应用课件
详细描述
安培力与洛伦兹力在物理实验中的应用
谢谢您的观看
THANKS
xx年xx月xx日
《学安培力与洛伦兹力洛伦兹力的应用课件》
目录
contents
安培力与洛伦兹力概述安培力与洛伦兹力的物理性质安培力与洛伦兹力的计算方法安培力与洛伦兹力的应用案例安培力与洛伦兹力的实验验证
安培力与洛伦兹力概述
01
安培力定义与特点
安培力是指通电导线在磁场中受到的磁场力。
定义
安培力的大小与电流、磁感应强度以及导线与磁场的夹角有关。在磁场中，当电流方向与磁场方向平行时，安培力为零；当电流方向与磁场方向垂直时，安培力最大。安培力的方向与电流方向和磁感应强度的方向之间的关系可以用左手定则来判断。
02
磁场定义
磁场是一种看不见、摸不着的特殊物质，它具有能量、方向和强度等特性。
安培力定义
在磁场中，通电导线受到的磁场力称为安培力。安培力的大小与导线在磁场中的放置角度、导线长度、电流强度等因素有关。
安培力方向
安培力的方向与导线在磁场中的放置方向有关，遵循左手定则。
安培力的磁场性质
1
洛伦兹力的电场性质
总结词
磁悬浮列车利用磁力使列车悬浮于轨道之上，安培力与洛伦兹力在列车的设计和运行中起到关键作用。通过合理控制磁场强度和电流方向，能够实现列车的稳定悬浮和高效运行。
详细描述
安培力与洛伦兹力在磁悬浮列车中的应用
安培力与洛伦兹力的实验验证
05
总结词
通过实验验证安培力，有助于理解磁场和电流之间的关系。
详细描述
2
3
电场是一种特殊物质，它具有能量、方向和强度等特性。电场是由电荷产生的，并作用于电荷上。
电场定义
安培力与洛伦兹力在物理实验中的应用
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xx年xx月xx日
《学安培力与洛伦兹力洛伦兹力的应用课件》
目录
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安培力与洛伦兹力概述安培力与洛伦兹力的物理性质安培力与洛伦兹力的计算方法安培力与洛伦兹力的应用案例安培力与洛伦兹力的实验验证
安培力与洛伦兹力概述
01
安培力定义与特点
安培力是指通电导线在磁场中受到的磁场力。
定义
安培力的大小与电流、磁感应强度以及导线与磁场的夹角有关。在磁场中，当电流方向与磁场方向平行时，安培力为零；当电流方向与磁场方向垂直时，安培力最大。安培力的方向与电流方向和磁感应强度的方向之间的关系可以用左手定则来判断。
02
磁场定义
磁场是一种看不见、摸不着的特殊物质，它具有能量、方向和强度等特性。
安培力定义
在磁场中，通电导线受到的磁场力称为安培力。安培力的大小与导线在磁场中的放置角度、导线长度、电流强度等因素有关。
安培力方向
安培力的方向与导线在磁场中的放置方向有关，遵循左手定则。
安培力的磁场性质
1
洛伦兹力的电场性质
总结词
磁悬浮列车利用磁力使列车悬浮于轨道之上，安培力与洛伦兹力在列车的设计和运行中起到关键作用。通过合理控制磁场强度和电流方向，能够实现列车的稳定悬浮和高效运行。
详细描述
安培力与洛伦兹力在磁悬浮列车中的应用
安培力与洛伦兹力的实验验证
05
总结词
通过实验验证安培力，有助于理解磁场和电流之间的关系。
详细描述
2
3
电场是一种特殊物质，它具有能量、方向和强度等特性。电场是由电荷产生的，并作用于电荷上。
电场定义
人教版高中物理选修二《安培力与洛伦兹力复习》ppt课件(1)
U Bdv
P I2R
I Bdv Rr
Bdv2
P总 EI R r
【例 2】如图所示，宽度为 d、厚度为 h 的金属导体放在垂直于它的磁感应强度为 B 的匀
强磁场中，当电流通过该导体时，在导体的上、下表面之间会产生电势差，这种现象称为
霍尔效应．实验表明：当磁场不太强时，电势差 U、电流 I 和磁感应强度 B 的关系为U k BI ， d
d
x1
x2
（3）若用这个质谱仪分别观测氢的两种同位 素离子（所带电荷量为e），它们分别打在照相 底片上相距为d的两点。
①为了便于观测，希望d的数值大一些为宜。 试分析说明为了便于观测，应如何改变匀强磁 场磁感应强度B0的大小；
可见，为增大d，应减小磁感应强度B0的大小。
d
x1
x2
（3）②某同学对上述B0影响d的问题进行了 深入的研究。为了直观，他们以d为纵坐标、以 1/ B0为横坐标，画出了d随1/ B0变化的关系图像， 该图像为一条过原点的直线。测得该直线的斜 率为k，求这两种同位素离子的质量之差Δm。
2m
解析：
(1)粒子恰好从 O 点射出磁场，故在磁场Ⅰ中的轨迹为半圆，又 y d =2r1
故半径 r1
d 2
，粒子在加速过程满足 qU
1 2
mv12
在磁场Ⅰ中偏转过程满足
qv1B
m
v12 r
联立可解得U qB2d 2 。 8m
(2)粒子仅经过 x 轴一次，然后垂直于 MN 从区域Ⅱ射出，轨迹如图所示
B
evB m v 2
r
v
MO
N
r mv , T 2 πm
eB
eB
s 2 r 2 mv Δt 5 T T 4 πm
洛伦兹力和安培力
三、 磁场力的功
载流线圈或导线在磁场中受到磁场力（安培力） 载流线圈或导线在磁场中受到磁场力（安培力） 或磁力矩作用，因此，当导线或线圈位置改变时， 或磁力矩作用，因此，当导线或线圈位置改变时， 磁场力就做了功。下面从一些特殊情况出发， 磁场力就做了功。下面从一些特殊情况出发，建立 磁场力做功的一般公式。 磁场力做功的一般公式。 1. 载流导线在磁场中运动时磁力所作的功
r r r dF = Idl × B
一段任意形状载流导线受到的安培力
r F =
∫
L
r dF =
∫
L
v v Id l × B
安培力的微观解释 载流导线受到的安培力的微观实质是载流导线中大 量载流子受到洛仑兹力的结果。 量载流子受到洛仑兹力的结果。简单证明如下 r 在载流导线上任取一电流元 Idl 其中电荷dq沿导线速度为 其中电荷 沿导线速度为 r r 电流元长 dl = vdt 则 dq = Idt 在电流元所在的微小空间区域， 在电流元所在的微小空间区域，磁场可看作匀强的 按照洛仑兹力公式 洛仑兹力公式， ，按照洛仑兹力公式，可得电流元所受磁场力 r r r r r dl r d F = d q v × B = Id t d t × B = I d l × B 这就是电流元在磁场中受到的安培力
这一推一吸的合力便驱使列车高速前进。 这一推一吸的合力便驱使列车高速前进。强大的磁力 可使列车悬浮1 10cm 与轨道脱离接触， cm， 可使列车悬浮 1～ 10cm， 与轨道脱离接触 ， 消除了列 车运行时与轨道的摩擦阻力，使列车速度可达 400km/s 400km/s
电磁驱动力原理图
二、磁场对载流线圈的作用
Fy = ∫ IBdx = IBL
0
洛伦兹力及安培力的计算.ppt
合力方向向上。
讨论： 1. ab 载流直导线 受力如何？
F BIL 2 BIR
I a
B b
2. A到B为任意载流弯曲导线，受 力如何？
I 2R A B
可证明(习题11-37，P.273)
F 2 BIR
应用：等离子体磁约束装置
I I
地球上空的范艾 仑辐射带和极光
§11-7 霍耳效应 一、霍耳效应 霍耳效应：载流导体薄板放入与 板面垂直的磁场中，板上下端面间产 生电势差的现象。 B 1 d 哪一端电势高？ b
I
V
2
二、霍耳效应的微观解释 1. 载流子为电子 下端电势高 ,
EH
FL ev B Fe eEH 即 FL evB 方向向上 Fe eEH 方向向下 EH vB 平衡时 evB eEH
I
B
I dF Id l B 0 x
y
解：建立如图坐标系， 取电流元 Idl ， 它所受安培力大小
dF IBdl sin 90 IBdl
方向沿径向向外。
dF Idl B
B d (c )
Fab
a(b)
n
M max Bp m
BIS
a(b)
Fcd Fab
B
d (c )
(2) = 0 时线圈受到的磁力矩为零 ----稳定的平衡位置 线圈稍受扰动，就会回到平衡位置。
Fcd
B d (c )
a(b) Fab
(3) = 时线圈所受力矩为零
----不稳定的平衡位置 线圈稍受扰动，就会离开平衡位置。
讨论： 1. ab 载流直导线 受力如何？
F BIL 2 BIR
I a
B b
2. A到B为任意载流弯曲导线，受 力如何？
I 2R A B
可证明(习题11-37，P.273)
F 2 BIR
应用：等离子体磁约束装置
I I
地球上空的范艾 仑辐射带和极光
§11-7 霍耳效应 一、霍耳效应 霍耳效应：载流导体薄板放入与 板面垂直的磁场中，板上下端面间产 生电势差的现象。 B 1 d 哪一端电势高？ b
I
V
2
二、霍耳效应的微观解释 1. 载流子为电子 下端电势高 ,
EH
FL ev B Fe eEH 即 FL evB 方向向上 Fe eEH 方向向下 EH vB 平衡时 evB eEH
I
B
I dF Id l B 0 x
y
解：建立如图坐标系， 取电流元 Idl ， 它所受安培力大小
dF IBdl sin 90 IBdl
方向沿径向向外。
dF Idl B
B d (c )
Fab
a(b)
n
M max Bp m
BIS
a(b)
Fcd Fab
B
d (c )
(2) = 0 时线圈受到的磁力矩为零 ----稳定的平衡位置 线圈稍受扰动，就会回到平衡位置。
Fcd
B d (c )
a(b) Fab
(3) = 时线圈所受力矩为零
----不稳定的平衡位置 线圈稍受扰动，就会离开平衡位置。
安培力电场力洛伦兹力的区别
安培力电场力洛伦兹力的区别在咱们日常生活中，很多东西都能让人感到神奇，电和磁就像是这世界的魔法师，给我们的生活增添了不少色彩。
今天我们聊聊安培力、电场力和洛伦兹力这三位“大侠”。
它们可不是随便的角色，而是各自有各自的特点，甚至在某些情况下它们还能互相较劲呢。
安培力就像个乐于助人的邻居，它出现在电流通过导线时，那种感觉就像是你在水里划船，水流会推动你。
想象一下，一根电线里流动着电流，就像一条欢快的小溪。
然后，这条小溪旁边有一个磁场，就会产生安培力。
嘿，这力就像是在电流流动时，给它一个温暖的拥抱，让它向某个方向偏转。
真是神奇啊！我们说说电场力。
这力就像是你在参加一场派对，派对上有很多人在交流。
你一接触电场，就能感受到那些电荷在空中互相吸引或排斥。
就像在派对上，有的人特别合得来，有的人则是死都不想靠近。
电场力的大小和电荷的数量、距离都有关系，真是让人头大。
就像你和朋友之间的关系，离得远了，感情就淡了，近了反而更亲密。
这种力的作用范围可大可小，随时都在变化。
然后，咱们聊聊洛伦兹力。
这位“大侠”可不简单，名字听上去就很有范儿。
它是电场力和磁场力的结合体，简直就是个超级英雄。
想象一下，一个带电的粒子在电场和磁场中飞速移动，这时候洛伦兹力就会登场。
它会给这个粒子施加一个力，让它改变方向，简直是个大拐弯王！所以，你看到的那些在粒子加速器里飞速运转的小颗粒，都是在洛伦兹力的帮助下，像赛车一样极速前进。
你看，洛伦兹力可真是让人佩服。
这三种力的区别可不是简单的事儿，得仔细分析。
安培力主要是针对电流和磁场的互动，而电场力则是电荷之间的相互作用。
洛伦兹力呢，就像个桥梁，把电场力和磁场力结合在一起，真是个万事通。
生活中，我们总是能看到这些力的身影。
比如说，电动车的电动机就是利用安培力，让车轮转起来。
而在日常生活中，电磁炉则是借助电场力把食物加热的，真是方便又省事。
再说说洛伦兹力。
这个力特别有趣，你想啊，当你用一个带电的小玩意儿在磁场中移动时，立刻就能感受到一种神奇的力量在推动你。
学安培力与洛伦兹力阶段复习课课件
安培力
安培力是通电导线在磁场中受到的力，其方向与电流方向和磁场方向均垂直。
洛伦兹力
洛伦兹力是运动电荷在磁场中受到的力，其方向与电荷运动方向和磁场方向均 垂直。
安培力与洛伦兹力的性质
安培力的性质
安培力的大小与导线长度、电流强度和磁场强度均成正比，安培力的方向与导线 垂直。
洛伦兹力的性质
洛伦兹力的大小与电荷质量和速度大小以及磁场强度均成正比，洛伦兹力的方向 与电荷运动方向垂直。
解决质谱仪和磁流体发电机的工作问题，并计算粒子的 加速或偏转情况。
进阶习题解析
分析电动机和发电机的工作原理，并计算扭矩或制动效 果。
安培力与洛伦兹力的难题解析
总结词：结合多个知识点解决综合性问题
难题解析
安培力和洛伦兹力的综合应用：在某些设备中，安培力和 洛伦兹力共同作用，需要结合多个知识点进行分析。
详细描述
磁悬浮列车利用电磁铁产生磁场，列车上的感应电流在磁场中受到洛伦兹力，推动列车悬浮和导向， 实现无接触式的运输方式。
安培力与洛伦兹力在其他领域的应用
总结词
安培力和洛伦兹力在磁学、电磁学、物 理学等领域有着广泛的应用。
VS
详细描述
安培力和洛伦兹力在磁学、电磁学、物理 学等领域有着广泛的应用，如磁铁、电磁 炉、发电机、变压器等装置都涉及到这两 种力的作用。同时，它们也是各种科技领 域的基础和重要支撑，如磁悬浮技术、电 子束加速器、粒子加速器等。
安培力与洛伦兹力实验数据的处理与分析
总结词
通过对实验数据的处理和分析，得出结论并评估实验 结果的可靠性。
详细描述
在完成安培力和洛伦兹力的实验验证后，我们需要对 实验数据进行处理和分析。首先，我们将实验数据记 录在数据表中，包括磁场强度、电流强度、粒子束电 量等参数以及测得的安培力和洛伦兹力的大小。然后 ，我们使用统计方法如平均值和标准差来评估实验结 果的可靠性。最后，我们根据实验结果得出结论，并 讨论可能影响实验结果的因素和改进方案。
安培力是通电导线在磁场中受到的力，其方向与电流方向和磁场方向均垂直。
洛伦兹力
洛伦兹力是运动电荷在磁场中受到的力，其方向与电荷运动方向和磁场方向均 垂直。
安培力与洛伦兹力的性质
安培力的性质
安培力的大小与导线长度、电流强度和磁场强度均成正比，安培力的方向与导线 垂直。
洛伦兹力的性质
洛伦兹力的大小与电荷质量和速度大小以及磁场强度均成正比，洛伦兹力的方向 与电荷运动方向垂直。
解决质谱仪和磁流体发电机的工作问题，并计算粒子的 加速或偏转情况。
进阶习题解析
分析电动机和发电机的工作原理，并计算扭矩或制动效 果。
安培力与洛伦兹力的难题解析
总结词：结合多个知识点解决综合性问题
难题解析
安培力和洛伦兹力的综合应用：在某些设备中，安培力和 洛伦兹力共同作用，需要结合多个知识点进行分析。
详细描述
磁悬浮列车利用电磁铁产生磁场，列车上的感应电流在磁场中受到洛伦兹力，推动列车悬浮和导向， 实现无接触式的运输方式。
安培力与洛伦兹力在其他领域的应用
总结词
安培力和洛伦兹力在磁学、电磁学、物 理学等领域有着广泛的应用。
VS
详细描述
安培力和洛伦兹力在磁学、电磁学、物理 学等领域有着广泛的应用，如磁铁、电磁 炉、发电机、变压器等装置都涉及到这两 种力的作用。同时，它们也是各种科技领 域的基础和重要支撑，如磁悬浮技术、电 子束加速器、粒子加速器等。
安培力与洛伦兹力实验数据的处理与分析
总结词
通过对实验数据的处理和分析，得出结论并评估实验 结果的可靠性。
详细描述
在完成安培力和洛伦兹力的实验验证后，我们需要对 实验数据进行处理和分析。首先，我们将实验数据记 录在数据表中，包括磁场强度、电流强度、粒子束电 量等参数以及测得的安培力和洛伦兹力的大小。然后 ，我们使用统计方法如平均值和标准差来评估实验结 果的可靠性。最后，我们根据实验结果得出结论，并 讨论可能影响实验结果的因素和改进方案。
浅析安培力和洛伦兹力
引言洛伦兹力和安培力是电磁学中的两个基本概念，洛伦兹力与安培力之间的关系是学习的重点也是难点。
我们知道运动的电荷在磁场中受到的磁场力就是洛伦兹力，电荷的定向运动就会形成电流，而通电导线在磁场中受到的磁场力就是安培力,那么洛伦兹力和安培力之间就必然存在某种联系。
许多“物理学”和“电磁学”书中大都对它们之间的关系做了或多或少的论述,认为载流体在磁场中受到安培力的原因是：由于形成电流的所有定向运动的自由电子，在磁场中都受到洛伦兹力而做侧向漂移运动，不断与晶格碰撞，将动量传递给导体晶格，因而导体便受到了安培力。
有的书中还认为安培力是载流体中做定向运动的载流子在磁场中受到的洛伦兹力的叠加。
那么洛伦兹力与安培力之间倒底有什么关系呢？既然安培力是洛伦兹力的叠加，那么为什么安培力做功而洛伦兹力不做功呢？安培力的微观机制是什么呢？本文将以通电金属棒为例对这些问题加以讨论。
安培力和洛伦兹力是两个不同的概念。
安培力是磁场对载流导体的作用力，洛伦兹力是磁场对运动电荷的作用力。
而我们在学习这两个概念的时候要真正清楚它们之间的内在联系、相互之间的转化本质以及定性关系，我们应该要从安培力和洛伦兹力的概念（公式），安培力和洛伦兹力做功以及安培力的微观机制等几个个方面来认识和探讨安培力和洛伦兹力之间的关系。
第一章、安培力和洛伦兹力的概念“电场力”是作用在处于电场中的电荷上的。
无论电荷是静止还是运动的，只要在电场中都会受到电场力的作用。
而“磁场力”是一个笼统的概念，具体地说包括安培力和洛伦兹力。
1.1安培力的概念以及公式电流在磁场中受到磁场对它的作用力，叫安培力。
磁场对通电导线中定向移动的电荷有力的作用，磁场对这些定向移动的电荷的作用力的宏观表现就叫安培力。
这是为了纪念安培在研究磁场对通电导线的作用方面的杰出贡献而命名的。
设电流为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 ＝ILB sin(,I B ∧)其中(,I B ∧)为电流方向与磁场方向的夹角，当通电导线与磁场方向垂直时所受磁场力最大为 F ＝IL B 安培力的方向由左手定则判定。
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导体所受的安培力为： F安 = B I
L导体中的电流有：
I = nqVS
安培力与每一个运动电荷受洛伦兹力的关系： F安 = LSnF洛
对上面三式进行处理得： F洛 = BVq
结论：运动电荷在磁场中垂直于磁场运动所受 的洛伦兹力大小与磁感强度、电荷速
度 、电荷电量均成正比。
根据所学知识进行分析思考并论述：
★精密实验结论★
1、运动电荷在磁场中受力的作用——“洛伦 兹力”。（注：V∥B 时运动电荷不受力）
2、所受洛伦兹力的方向与磁场方向垂直，与 运动方向也垂直；且遵守“左手定则”—
— “平伸左手，拇四垂直，磁感线垂直穿入 手心，让四指指向正电荷运动方向，拇指
3、由所以指上为内洛容伦可兹以力看的出方安向培。力”和洛伦兹力 的关系——安培力是洛伦力的宏观表 现； 或者说：安培力是大量运动电荷所受洛 伦兹力的合力。
课题： 《磁场对运动电荷的作用力》
课件教师：祝平原
洛伦兹力 狭缝
阴极 电子束
荧光屏 阳极
N S
１
S N
２
实验结果
(1).在没有外磁场时,电子沿 直线前进,表明运动的电荷没有 受到力的作用.
(2).当有外磁场时,电子束运 动的轨迹发生弯曲,表明运动电 荷受到磁场的作用力.
洛伦兹力
1.洛伦兹力定义：磁场对电荷的作用力。 2.验证：
××××
××××××××
××××
× ×
× ×
× ×
×α
×
×
F×
×
×
× × × × ×G × × ×
××××
××××××××
××××
××××××××
××××
课堂练习：
1、在一个长直螺线管中能入方向周期性变化的电流，然
后Байду номын сангаас螺线管中心轴线射入一个电子，电子在管内所作
的运动将是
A
（
）
A、匀速直线运动
B、匀速圆周运动
已知从左侧水平射入的电子，穿过这一区域未发生
偏转。设电子重力不计，则这个区域内的E和B的方
向可能是
AB （
A、E和B都沿水平方向，并与电子运动方向相同
B、E和B都沿水平方向，并与电子运动方向相反
C、E竖直向上，B垂直纸面向外
D、E竖直向上，B垂直纸面向里
E
vB
解：处理物体运动问题，要从受力分析入手， 质子在运动过程中受两个力作用，电场力和洛 伦兹力，由力的性质知，质子运动轨迹非常复 杂，所以只能用动能定理解。洛伦兹力不做功， 所以吸电场力做功。
子在C点的速率为多大 ？
× × d× ×
×
C
B× × × × E
×
××A × × ×
×× × × ×
例题分析：
2、质量为m电量为＋q的小物块放在斜面上，斜面倾角为α，
物块与斜面间摩擦系数为μ ，设整个斜面置于磁感应强度为
B的匀强磁场中，如图所示，斜面足够长，物块向下滑动能
达到的最大速度是多少 ？
N × × × × × × f× ×
C、往复运动
D、螺旋运动
2、从东向西运动的电子，由于受到地球磁场的作用C，将
会偏向
（
）
运
动A、电南荷方 B、北方 C、上方 D、下磁方场
3、运磁动场电对荷通电导线的作用力，实质上是磁场对导线中
作用力的宏观表现。所以，洛伦兹力是
课堂练习
4、（1992年高考题）如图中虚线所围的区域内，存在电
场强度为E的匀强电场和磁感强度为B的匀强磁场。
• V•
•••
• ＋q
•••
•A • D• •
• • • •
×B × ×
F
× ×
×
×
×
×
＋× × × ×VqB × ×
V 不受力 F －q
B方向向上或向下
C
•
F••
• •
B
•
• V•
•
－•• •q•
••
• • •
• •
洛伦兹力的大小：
设有一段长为 L ，截面积为 S 的导体，通以电流强度为 I 的电流放入磁场中，导体与匀强磁场的方向垂直，磁 感强度为 B ，导体单位体积内有 n 个自由电荷，电量 为 q ，定向移动速率为 V 。
安培力和洛伦兹力对比课件
◆复习回忆◆
1、电流在磁场中受安培力大小的公式如何？ 公式适用的条件是什么？
2、安培力的方向如何？应如何判断？ ◆安培力大小：F = BIL 适用条件：电流方向和磁场方 向垂直。
F BILsin
◆安培力的方向与磁场方向垂 直，与电流方向垂直；应用左 手定则判断。
问题
电流是电荷的定向移动形成的，磁 场对电流能产生力的作用， 那么，运动电荷在磁场中是否也同 样受到力的作用呢？
1、运动电荷在速度与磁场方向不平行时受磁场的 作用力——洛伦兹力F
2、通电导线在磁场中所受的安培力是形成电流的 运动电荷所受洛伦兹力的宏观表现。
3、洛伦兹力的方向垂直于磁场方向，垂直于运动 方向，遵守左手定则。（洛伦兹力不做功）
4、洛伦兹力的大小： F = BVq 5、洛伦兹力的大小和方向都与磁场的B及运动速
度V有瞬时对应关系。
思考与讨论
1、如果带电粒子射入匀强磁场时,初速 度方向与磁场方向垂直,粒子仅在洛伦 兹力的作用下将作什么运动?
+q v
-q
v
一、带电粒子在匀强磁场中的运动
1、带电微观粒子的质量很小，在磁场中运动 受到洛伦兹力远大于它的重力，因此可以把 重力忽略不计，认为只受洛伦兹力作用。 2、沿着与磁场垂直的方向射入磁场的带电粒 子，在匀强磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹 力提供做向心力，只改变速度的方向，不改 变速度的大小。
巩固练习：
1、请标出下列各图中带电粒子的洛伦兹力方向
××B
× ×
F
×××
×
+××q
××V
× ×
××
× ×× ×B
×V
×
× ×× ×－× ×q
××
×F ×
×× ××
不受力 × ×B × ×＋q V
垂直纸面向外 B
－q V
A
B
C
D
2、请标出下列各图中粒子所处的磁场方向或粒
子的电性或粒子运动方向。
•
B•
2、圆周运动的半径
qvB m v2 R
R mv qB
3、圆周运动的周期
T 2 R
v
T 2 m
qB
例题分析：
1、如图所示，场强为E的匀强电场和磁感强度为B的匀
强磁场相互正交，一个质子以速度V0并跟E、B都垂 直的方向从A点射入，质子质量为m，电量为e，当
质子运动到C点时，偏离射入方向的距离为d，则质
由动能定理得：eEd=mVt2/2－mV02/2
1、洛伦兹力在电荷运动中的做功情况？ 2、洛伦兹力在带电物体运动中对运动状态的影
响如何？ ◆洛伦兹力由于总与电荷运动方向垂直，所以洛
伦兹力不做功。这一点与安培力不同，请同学 们理解、牢记。 ◆由于洛伦兹力不做功，所以在带电物体的运动 中，洛伦兹力不影响物体的速率，只改变物 体 运动的方向。
知识梳理：