高中物理：洛伦兹力
洛伦兹力
1．决定洛伦兹力方向的因素有三个：电荷的电性(正、 负)，速度方向、磁感应强度的方向．当电性一定时，其他两 个因素决定洛伦兹力的方向，如果只让一个因素相反，则洛 伦兹力方向必定相反；如果同时让两个因素相反，则洛伦兹 力方向将不变．
A．F、B 、v 三者必定均保持垂直 B．F 必定垂直于 B、v，但 B 不一定垂直于 v C．B 必定垂直于 F，但 F 不一定垂直于 v D．v 必定垂直于 F、B，但 F 不一定垂直于 B 【解析】 由左手定则知 F⊥B，F⊥v，但 v 与 B 不一 定垂直，故 B 正确，其余都错． 【答案】 B
2．思考判断 (1)由于电荷有“正、负”之分，故四指指向应为正电荷 运动的方向或负电荷运动的反方向，即等效电流的方向．(√) (2)洛伦兹力始终与带电粒子的运动方向垂直，故洛伦兹 力永远不做功．(√) (3)安培力和洛伦兹力是性质不同的两种力．(×)
3．探究交流 电荷在电场中一定受电场力作用，想一想，电荷在磁场 中也一定受洛伦兹力作用吗？ 【提示】 不一定，因为如果电荷相对于磁场静止(v＝ 0)或电荷的运动方向与磁场方向平行(v∥B)，电荷在磁场中 都不会受洛伦兹力的作用．
图 3－4－1
【解析】 (1)因 v⊥B，所以 F＝qvB，方向与 v 垂直斜 向上．
(2)v 与 B 夹角为 30°，取 v 与 B 垂直的分量， 故 F＝qvBsin 30°＝12qvB，方向垂直纸面向里． (3)由于 v 与 B 平行，所以不受洛伦兹力． (4)v 与 B 垂直，故 F＝qvB，方向与 v 垂直斜向上．
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。
【高中物理】关于洛仑兹力的知识点和考点分析
【高中物理】关于洛仑兹力的知识点和考点分析考点分析:带电粒子在磁场中匀速圆周运动，需要掌握基本规律（求圆心、求半径、画轨迹），关键是利用几何知识，求圆心的半径和角度。
考点1.洛仑兹力1.定义：磁场对运动电荷施加的力称为洛伦兹力2、大小：f洛=qvbsinθ,(θ为b与v的夹角)（1）当v⊥ B、 f max=QVB；（2）当v‖B时，f min=0；3、洛仑兹力的方向：由左手定则判断。
小心：①洛仑兹力一定垂直于b和v所决定的平面（因为它由b、v决定）即f洛⊥b且f洛⊥v;但是b与v不一定垂直（因为它们由自身决定）② 四个手指的方向是指正电荷的运动方向或负电荷的相反方向4、特点：洛仑兹力对电荷不做功，它只改变运动电荷速度的方向，不改变速度的大小。
原因：f洛⊥v。
5.洛伦兹力与安培力的关系：F Lo是F an的微观解释，F an是F Lo的宏观体现。
常见考法:可以在各种类型的问题中进行检查。
我们应该能够熟练地使用左手法则来判断洛伦兹力的方向，尤其要注意不同性质带电粒子的受力分析。
通常有一些命题结合了洛伦兹力和电场力的不同特征。
试题可以是选择题或计算题。
它们可以在本检查现场单独展示，也可以结合牛顿运动和圆周运动，重点介绍带电粒子在均匀磁场中的匀速圆周运动和洛伦兹力提供的向心力的特性。
考点误区:1.洛伦兹力的方向必须垂直于速度的方向，而电场力的方向不一定与速度的方向有关2.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.3.在解决运动电荷在有界均匀磁场中的运动问题时，我们可以把有界磁场看作无界磁场，这样粒子就可以做一个完整的圆周运动。
解决这个问题的关键是确定粒子圆周运动的中心，制作辅助线，充分利用圆的相关特性、公式定理、圆的对称性等几何知识，如弦的切线角等于中心角的一半，速度的偏转角等于中心角，粒子在磁场中的运动时间与速度方向的偏转角成正比。
高中物理选择性必修件洛伦兹力的应用
在微观尺度上，洛伦兹力可以用来操控微小颗粒和细胞等物体。通过精确控制磁场和电流，可以实现微纳物体的精确 定位、移动和旋转等操作，为生物医学、纳米科技等领域提供新的技术手段。
洛伦兹力在量子计算中的应用
量子计算是一种基于量子力学原理的计算方式，具有超强的计算能力和信息处理能力。在量子计算中， 洛伦兹力可以用来操控量子比特的状态和演化过程，为实现高效、可靠的量子计算提供有力支持。
06
总结回顾与思考题
关键知识点总结回顾
洛伦兹力的定义和性质
洛伦兹力是磁场对运动电荷的作用力，其大小与电荷量、 速度、磁感应强度有关，方向遵循左手定则。
洛伦兹力的应用
洛伦兹力在电磁学、粒子物理等领域有广泛应用，如质谱 仪、粒子加速器等。
洛伦兹力与安培力的关系
安培力是洛伦兹力的宏观表现，当导线中电流方向与磁场 方向不平行时，导线受到的安培力实际上是导线中运动电 荷受到的洛伦兹力的合力。
磁约束聚变原理简介
磁约束聚变是利用强磁场将高温等离子体约束在特定空间内，以实现核聚变反应的 一种方法。
在磁约束聚变中，高温等离子体被强磁场约束成环形或球形，以达到高温高压条件 ，从而引发核聚变反应。
磁约束聚变具有清洁、高效、可持续等优点，是未来能源发展的重要方向之一。
环形磁场对等离子体约束效果分析
能量守恒
根据能量守恒定律，电磁感应过程中 系统总能量保持不变。即机械能的减 少等于电能的增加，总能量保持不变 。
03
洛伦兹力在粒子加速器中应用
粒子加速器原理简介
粒子加速器是一种利用电磁场将带电粒子 加速到高能量的装置。
粒子加速器的基本原理是利用电场或磁场 对带电粒子施加力，使其获得动能。
人教版高中物理选修1-1课件洛伦兹力
洛伦兹力
1、定义：运动的电荷在磁场中受到力的作用。
2、洛伦兹力与安培力的关系： 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
思考 洛仑兹力F洛的方向如何确定？
猜想：能不能用左手定则来判定？ 推理：我们曾经用左手定则判定安培力的方向．大量定向 移动电荷所受洛伦兹力宏观表现为安培力，因此， 可以用左手定则判定洛伦兹力的方向． 验证：尝试不同方向的磁场对电子束的不同影响，判断 运动的电子束在各种方向的磁场中的受力方向．
微观实质
安培力
2、洛伦兹力的方向：左手定则
3、洛伦兹力特点：F⊥vF⊥B 只改变电荷速度方向,永不做功
作业：
步步高：P39课下巩固区1-9题
请欣赏：芬兰拉普兰极光
判断洛伦兹力的方向
左手定则
N
F v
S
课堂练习: 1.判断下列粒子刚进入磁场时所受的 洛伦兹力的方向.
-q
v F
v
甲
+q
F
-q v
v 丙丁
乙
+q
F垂直纸面向里
F垂直纸面向外
思考
q- V
q-
B
V
B
当速度V的方向与磁感应强度B的方向平行时： F＝0
小结 洛伦兹力与电场力的区别：
1.产生：电场对运动电荷、静止电荷都有电场力的 作用,磁场只对运动电荷才有磁场力的作用
高中物理课件
灿若寒星整理制作
2.4磁场对运动电荷的作用
知识回顾
安培力的大小
B,I平行： FA=0 B,I垂直： FA=BIL
判断下图安培力的受力形成的？
电流是电荷的定向运动形成的，而磁场对电流（通 电导线）有力的作用，由此你会想到了什么？
高中物理磁场中的洛伦兹力方向与电荷运动
高中物理磁场中的洛伦兹力方向与电荷运动在高中物理的学习中，磁场是一个非常重要的概念，而其中的洛伦兹力更是理解电荷在磁场中运动的关键。
让我们一起来深入探讨一下洛伦兹力方向与电荷运动之间的关系。
要理解洛伦兹力，首先得清楚什么是磁场。
磁场是一种看不见、摸不着，但却真实存在的物质。
它能够对处于其中的运动电荷产生力的作用，这个力就是洛伦兹力。
洛伦兹力的大小由公式 F ＝qvBsinθ 决定，其中 q 表示电荷的电荷量，v 表示电荷的运动速度，B 表示磁感应强度，θ 是电荷运动速度方向与磁感应强度方向的夹角。
从这个公式可以看出，洛伦兹力的大小与电荷量、速度、磁感应强度以及它们之间的夹角都有关系。
那么洛伦兹力的方向是怎样的呢？这就得提到左手定则了。
伸开左手，让磁感线垂直穿过掌心，四指指向正电荷运动的方向（如果是负电荷，四指指向其运动的反方向），那么大拇指所指的方向就是洛伦兹力的方向。
当电荷的运动方向与磁场方向平行时，θ ＝ 0°或 180°，sinθ ＝ 0，此时洛伦兹力为零，电荷做匀速直线运动。
而当电荷的运动方向与磁场方向垂直时，θ ＝ 90°，sinθ ＝ 1，洛伦兹力最大，电荷在洛伦兹力的作用下做匀速圆周运动。
举个例子来说，如果一个带正电的粒子以垂直于磁场的方向进入磁场，根据左手定则可以判断出洛伦兹力的方向。
假设洛伦兹力方向向上，那么粒子就会向上偏转。
在这个过程中，洛伦兹力始终与粒子的运动方向垂直，只改变粒子的运动方向，不改变其速度大小。
再来深入思考一下，如果有多个电荷以不同的方向和速度进入磁场，它们所受到的洛伦兹力会各不相同，运动轨迹也会千差万别。
比如一些电荷可能会做螺旋线运动，这是因为它们的初速度方向既不平行也不垂直于磁场方向。
在实际应用中，洛伦兹力有着广泛的用途。
比如，电视机中的显像管就是利用了洛伦兹力来控制电子束的偏转，从而在屏幕上显示出图像。
了解了洛伦兹力方向与电荷运动的关系，对于我们解决很多物理问题都有很大的帮助。
高中物理教科版选修31课件：第三章 第4节 磁场对运动电荷的作用——洛伦兹力
对洛伦兹力的理解
1．对洛伦兹力方向的理解 (1)决定洛伦兹力方向的因素有三个：电荷的电性(正、负)、 速度方向、磁感应强度的方向。当电荷电性一定时，其他两个 因素中，如果只让一个因素相反，则洛伦兹力方向必定相反； 如果同时让两个因素相反，则洛伦兹力方向将不变。
(2)在研究电荷的运动方向与磁场方向垂直的情况时，由左手 定则可知，洛伦兹力的方向既与磁场方向垂直，又与电荷的运动 方向垂直，即洛伦兹力垂直于 v 和 B 两者所决定的平面。
[答案] C
1．在下列选项的四个图中，标出了匀强磁场的磁感应强度 B 的 方向、带正电的粒子在磁场中速度 v 的方向和其所受洛伦兹 力 F 洛的方向，其中正确表示这三个方向关系的图是 ( )
解析：根据左手定则可知 A 图中洛伦兹力方向向下，故 A 错 误；B 图中洛伦兹力的方向向上，故 B 正确；C 图中洛伦兹 力方向应该垂直纸面向外，故 C 错误；D 图中洛伦兹力方向 应该垂直纸面向里，故 D 错误。 答案：B
C．向西
D．向北
解析：地球赤道上空地磁场的磁感线方向由南向北，射向赤道
的带正电粒子垂直于地面向下，根据左手定则可判断带正电的
粒子受力向东，A 正确。 答案：A
3．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．粒子在只受洛伦兹力作用下运动的动能、速度均不变
解析：因为洛伦兹力的大小不但与粒子速度大小有关，而且与粒 子速度的方向有关。例如，当粒子速度与磁场垂直时，F＝qvB， 当粒子速度与磁场平行时，F＝0。又由于洛伦兹力的方向永远与 粒子的速度方向垂直，因而速度方向不同时，洛伦兹力的方向也 不同，所以 A 选项错。因为＋q 改为－q 且速度反向时所形成的 电流方向与原＋q 运动形成的电流方向相同，由左手定则可知洛 伦兹力方向不变，再由 F＝qvB 知大小不变，所以 B 选项正确。 因为电荷进入磁场时的速度方向可以与磁场方向成任意夹角，所 以 C 选项错。因为洛伦兹力总与速度方向垂直，因此洛伦兹力不 做功，粒子动能不变，但洛伦兹力可改变粒子的运动方向，使粒 子速度的方向不断改变，所以 D 选项错。 答案：B
高中物理选择性必修件洛伦兹力
结构
回旋加速器主要由两个D形金属盒、高频 交流电源、磁体等部分组成。其中，两个 D形金属盒分别与交流电源的两极相连， 形成加速电场；磁体则提供匀强磁场，使 带电粒子在其中做匀速圆周运动。
04 洛伦兹力在电磁 感应中作用
法拉第电磁感应定律内容及应用
法拉第电磁感应定律内容
当穿过回路的磁通量发生变化时，回路中就会产生感应电动势，感应电动势的大小与穿 过回路的磁通量对时间的变化率成正比。
右手定则
伸开右手，使拇指与其余四指垂直且在同一平面内，让磁感 线从掌心进入，拇指指向导体运动的方向，四指所指的方向 就是感应电流的方向。
洛伦兹力与安培力关系
联系
洛伦兹力和安培力之间的联系是它们都是磁场对运动电荷的作用力。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。
区别
安培力是通电导线在磁场中受到的作用力，而洛伦兹力是运动电荷在磁场中受到 的作用力。安培力的方向既跟磁场方向垂直，又跟电流方向垂直，而洛伦兹力的 方向只跟磁场方向垂直，跟速度方向不一定垂直。
4. 通过示波器观察带 电粒子在回旋加速器 中的运动轨迹和速度 变化。
THANKS
感谢观看
观察阴极射线管中电子束偏转实验
01
3. 改变磁场方向或强度，观察电 子束偏转的变化。
02
4. 记录实验数据，分析实验结果 。
测量电子比荷实验设计思路
实验目的
通过测量电子在电场和磁场中的偏转情况，计算电子的 比荷。
实验器材
阴极射线管、亥姆霍兹线圈、电源、电流表、电压表、 测量尺等。
测量电子比荷实验设计思路
洛伦兹力使带电粒子偏转
1 2
带电粒子在磁场中偏转
当带电粒子以一定速度进入磁场时，会受到洛伦 兹力的作用而发生偏转。
高中物理选择性必修二 第一章第三节 洛伦兹力
(2)特点：洛伦兹力的方向与电荷运动方向和磁场方向都 垂直，洛伦兹力 只改变带电粒子的速度的 方向 ，不改变速度的 大小 ，对电荷不做功(选 填“做功”或“不做功”).
二、洛伦兹力的大小 1.洛伦兹力公式的推导：设有一段长为L的通电直导线 (如图1)，横截面积为S，单位体积内含有的自由电荷 数为n，每个自由电荷的电荷量为q，电荷定向移动的 平均速度为v，垂直放入磁感应强度为B的匀强磁场中.
D.a是带正电离子及带负电离子的共同运动轨迹
图9
1234
解析 带正电的离子在垂直纸面向里的磁场中向 右运动，根据左手定则可知，离子受到的洛伦兹 力的方向向上，所以带正电的离子的运动轨迹为 a，故A符合题意，B不符合题意. 带负电的离子在垂直纸面向里的磁场中向右运动，根据左手定则可知， 离子受到的洛伦兹力的方向向下，所以带负电的离子的运动轨迹为b， 故C不符合题意. 根据A、C的分析可知，带正电离子及带负电离子的运动轨迹不相同，故 D不符合题意.
1234
4.(带电体在磁场中的运动)(多选)如图10所示，一个质量为0.1 g、电荷
量为5×10－4 C的小滑块(可视为质点)，放在倾角为α＝30°的光滑绝缘斜
面顶端(斜面足够长)，斜面置于B＝0.5 T的匀强磁场中，磁场方向垂直
纸面向里，小滑块由静止开始沿斜面下滑，小滑块运动一段距离l后离
开斜面，g取10 m/s2，则
例1 试判断下列图中的带电粒子刚进入磁场时所受的洛伦兹力的方向， 其中垂直于纸面指向纸里的是
√
解析 根据左手定则可以判断，选项A中的带电粒子所受的洛伦兹力方 向向下； 选项B中的带电粒子所受的洛伦兹力方向向上； 选项C中的带电粒子所受的洛伦兹力方向垂直纸面指向纸外； 选项D中的带电粒子所受的洛伦兹力方向垂直于纸面指向纸里，D正确.
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。
洛伦兹力计算公式？洛伦兹力的详解？
洛伦兹力计算公式？洛伦兹力的详解？在学习高中物理的时候往往会遇到很多关于物理问题，上课觉着什幺都懂了，可等到做题目时又无从下手。
以至于对于一些意志薄弱、学习方法不对的同学就很难再坚持下来。
过早的对物理没了兴趣，伤害了到高中的学习信心。
收集整理下面的这几个问题，是一些同学们的学习疑问，小编做一个统一的回复，有同样问题的同学，可以仔细看一下。
【问：洛伦兹力计算公式？洛伦兹力的详解?】答：洛伦兹力表达式f=qvb，其中q是带电量，v 是粒子的速度，b是磁感应强度。
需要注意的是，v必须与b垂直，否则需要在b垂直的面内进行投影。
【问：闭合电路欧姆定律的内容是什幺？】答：闭合电路欧姆定律是初中学过的欧姆定律（部分欧姆定律）的补充，恒定电路这章引入了电源电动势与内电阻的概念，总电路中电动势与电流关系：e=i（r+r）=u外+u内，即电池的电动势等于内外总阻值与干路电流之积。
【问：磁场偏转周期的求法？】答：粒子在磁场中做圆周运动的周期t的公式是t=2πm/bq；可在计算题中，这个公式是不能直接使用的，必须推导。
推导要用到向心力公式，带有周期t：qvb=m*v*2π/t，两端同时约去v，即可得周期t的公式，这是最简单的一种推导方法。
【问：高中物理中说的临界态指的是什幺？】答：物体的运动、受力、能量、动量等物理量发生变化（性质上变化）的特殊状态。
比如，原来物体在加速运动，在某时刻其加速度减小为零，此时刻后其加速度开始反向，即开始做减速运动，物体在这一点所对应的状态就是临界态，也叫做临界点。
当然，高中研究的临界态不仅仅拘泥于力学和电磁学，还包括光学的临界角、极限频率等所对应的状态。
【问：课下我要总结哪些内容？】答：及时总结所学内容，对物理学习非常重要。
只有多总结，把问题吃透了，考试中才能够很好的发挥出来。
以上洛伦兹力计。
带电粒子在磁场中的受力——洛伦兹力
mgR 1 mv 2 2
mv 2 N mg qvB
R
N 3mg qvB 3mg qB 2gR
（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。
第六节 洛伦兹力初探
磁场对通电导体有力的作用，而 通电导体中的电流是由电荷定向移动 形成的。荷兰物理学家洛伦兹猜想： 磁场对通电导体的作用力，实际上是 作用在运动电荷上的；而通电导体所 受的安培力，则是运动电荷所受磁场 力的宏观表现。
后人把磁场对运动电荷的作 用力称为洛伦兹力。
磁场对运动电荷的作用
I
--- ---- ---- --
I
q
-
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洛
F安 nLS
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
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
026. 07-08学年度徐州市六县一区摸底考试9
高中物理精品课件：安培力和洛伦兹力单元复习
A.若导电液体带负电，则c点电势高
B.若导电液体不带电，则a、c间无电压
解析：
C.管中的导电液体流速为 BD
U
DU
D.管中的导电液体流量为 4 B
通电线圈在测量管处产生的磁场方向竖直向下，根据左手定则可知负离子向c点
运动，正离子向a点运动，故无论导电液体带负电还是呈电中性，a、c间都产生电压，
远离霍尔元件，电脑正常工作；当显示屏闭合时磁体靠近霍尔元件，屏幕熄灭，电脑进入
休眠状态。如图所示，一块宽为a、长为c的矩形半导体霍尔元件，元件内的导电粒子是电
荷量为e的自由电子，通入方向向右的电流时，电子的定向移动速度为v。当显示屏闭合时
元件处于垂直于上表面、方向向下的匀强磁场中，于是元件的前、后表面间出现电压，以
定性分析磁体在电流磁场作用下的运动或运动趋势的问题,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
动或运动趋势。
四、思路·方法·策略
【例题1】一个可以自由运动的线圈L1和一个固定的线圈L2互相绝缘垂直放置,
且两个线圈的圆心重合,当两线圈通以如图所示的电流时,从左向右看,则线圈L1
B．在偏转过程中，电子束做匀加速曲线运动
C．偏转磁场的磁感应强度应逐渐变大
D．偏转磁场的方向应垂直于纸面向内
简析：
洛仑兹力的方向与运动方向垂直，对电子不做功。电子在磁场中做匀速圆周运动，洛仑
兹力提供向心力，电子做变加速曲线运动。
逐渐向上偏转，即电子在磁场中轨道半径越来越小，由 r
mv
可知，磁感强度越来越大。
下看)( A )。
高中物理选择性必修二洛伦兹力的应用
氦核在匀强磁场中做匀速圆周运动，有
mv 2
qvB
r
得
mv
r
qB
粒子的运动周期
2r 2m
T
v
qB
氦核粒子在匀强磁场中做匀速圆周运
动的频率
1
f
得
又因
得
回旋加速器获得的最大动能与哪些因素有关？
T
2mf
B
q
1
Ek mv 2
2
量的。设为x，则：x 2r ，由此可知粒子的比荷及
粒子的质量：
q 8U 1
2 2
m B x
粒子的比荷与偏转距
离x的平方成反比。
则不同比荷的粒子会
被分开按比荷顺序的
大小排列，形成“质
谱”。我们称这仪器
为“质谱仪”
2
qB 2
m
x
8U
利用质谱仪，还可以准
确的知道粒子的质量。
利用质谱仪，科学家们发现了同种元素不同原子质
r
2mEk
2mf
上述例题中氦核在第n次加速后进入Ｄ形盒的回旋半径第n+1次加速后
进入另一Ｄ形盒的回旋半径之比是多少？
解 由动能定理：
1
2
：
mvn nqU
第n次加速获得的动能： 2
1
2
第n+１次加速获得的动能： mvn 1 （n 1）qU
2
2
v
由： qvB m
得
r
mv n
rn
内的时间就越少。
回旋加速器对粒子速度的加速有限度吗
随着人们对带电粒子所获能量要求的提高，回旋加速器
2024-2025学年高二物理选择性必修第二册(鲁科版)教学课件第1章第3节洛伦兹力的应用
小。由于电子的速度极大,同一电子穿过磁场过程中可认为
磁场没有变化,是稳定的匀强磁场。
高中物理 选择性必修第二册
第1章 安培力与洛伦兹力
已知电子质量为m,电荷量为e,电子枪加速电压为U,磁常量为μ,螺线管线圈的匝数为N,偏转磁场区
域的半径为r,其圆心为O点。当没有磁场时,电子束通过O点,打在荧光屏正中的M点,O点到荧光屏
粒子垂直进入匀强磁场
粒子只受洛伦兹力
2、规律：
洛伦兹力充当向心力
mv
Bvq
r
3、重要结论：
m4 2
Bvq
r
2
T
2
T
2 m
Bq
r
mv
Bq
2mEk
Bq
高中物理 选择性必修第二册
第1章 安培力与洛伦兹力
一、电视显像管中电子束的偏转
如图所示为电视显像管的原理示意图,电子枪发射的电子束不经过磁场时会打在荧光屏正中。
据左手定则可知磁场应垂直纸面向里。
(2)磁场方向应垂直纸面向外。
高中物理 选择性必修第二册
第1章 安培力与洛伦兹力
电视机显像管的原理
（1）显像管中电子束的运动情况
电子枪发射的电子束(连续的电子)经过电场时做加速运动,再经过偏转磁场做匀速圆周
运动,离开磁场后做匀速直线运动到达荧光屏。
高中物理 选择性必修第二册
乙
高中物理 选择性必修第二册
第1章 安培力与洛伦兹力
3. 电视机显像管(抽成真空玻璃管)的成像原理主要是靠电子
枪产生高速电子束,并在变化的磁场作用下发生偏转,打在荧
光屏不同位置上发出荧光而成像。显像管的原理示意图(俯
高中物理 3.5运动电荷在磁场中的运动
二、洛伦兹力的大小
当运动电荷的速度v方向与磁感应强 度B方向的夹角为θ，电荷所受的洛伦兹 力大小为
3.电子的速率v=3×106 m/s，垂直射入 B=0.10T的匀强磁场中，它受到的洛伦兹力 是多大？
思考与深化
若带电粒子垂直于磁场方向射入匀强磁场 中，带电粒子在磁场中将会如何运动？
三、显像管的工作原理
3.如图所示，一带电塑料小球质量为m，用丝线悬 挂于O点，并在竖直平面内摆动，最大摆角为60°， 水平磁场垂直于小球摆动的平面．当小球自左方 摆到最低点时，悬线上的张力恰为零，则小球自 右方最大摆角处摆到最低点时悬线上的张力为（ ）
A.0 B.2mg C.4mg D.6mg
4.一个质量m＝0.1g的小滑块，带有q＝5×10-4C 的电荷量，放置在倾角α＝30°的光滑斜面上(斜 面绝缘)，斜面置于B＝0.5T的匀强磁场中，磁场
第5节 运动电荷在磁场中受到的力
丰城九中
一、洛伦兹力(Lorentz force) 1、定义：运动电荷在磁场中受到的作用力， 叫洛伦兹力。 2、洛伦兹力的方向：
电子射线管的原理： 从阴极发射出来电子，在阴阳两极间的高压作用
下，使电子加速，形成电子束，轰击到长条形的荧光 屏上激发出荧光，可以显示电子束的运动轨迹。
电视显像管应用了电子束在磁场中的偏 转原理。电子束射向荧光屏就能发光，一束 电子束只能使荧光屏上的一个点发光，而通 过偏转线圈中磁场的偏转就可以使整个荧光 屏发光。
思考与讨论
如图所示，电视显像管中，要使电子束 从B逐渐向A点扫描，必须加一个怎样变化的 偏转磁场？
荧光屏中点O的下 方，应加一垂直向内 的磁场，且越下方磁 场越强，而在O点的上 方，应加一垂直向外 的磁场，且越上方的 磁场越强。
- 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)。
高中物理：洛伦兹力
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的速度方向和磁场方向共同确定的平面，所以洛伦兹力只改变速度的方向，不改变速度的大小，即洛伦兹力永不做功．
(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)用左手定则判断负电荷在磁场中运动所受的洛伦兹力时，要注意将四指指向电荷运动的反方向．
2．洛伦兹力与安培力的联系及区别
(1)安培力是洛伦兹力的宏观表现，二者是相同性质的力．
(2)安培力可以做功，而洛伦兹力对运动电荷不做功．
例1图7中a、b、c、d为四根与纸面垂直的长直导线，其横截面位于正方形的四个顶点上，导线中通有大小相同的电流，方向如图所示．一带正电的粒子从正方形中心O点沿垂直于纸面的方向向外运动，它所受洛伦兹力的方向是()
图7
A．向上B．向下
C．向左D．向右
①大小相同的电流；②向外运动．
答案B
解析根据安培定则及磁感应强度的矢量叠加，可得O点处的磁场向左，再根据左手定则判断带电粒子受到的洛伦兹力向下．
第1页共1页。