15.4运动电荷在磁场中受到的力
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× × ×
+
+
V
FL
+ +
V
+
V
V
垂直纸面向外 垂直纸面向里
FL
× × ×
FL
V
× × ×
× × ×
V
V
FL=0
FL=0
2.为了研究某种放射源发出的未知射线，物 理探究者把放射源置于匀强磁场中，射线 分裂成a、b、c三束，请分析三束射线的电 性。
a带正电 b带负电
c不带电
3.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？
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 q，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 洛伦兹力
v
v
v v
(1)通电导线中的电流 I nqvS (2)通电导线所受的安培力 F安 BIL B ( nqvS ) L (3)这段导线内的自由电荷数
15.4 磁场对运动电荷的 作用
• 太阳喷射出的带 电粒子（称太阳 风）受地球磁场 的作用而进入地 球的两极地区， 轰击高层大气气 体使其电离的彩 色发光现象称为 极光
知识回顾
判断下列图中安培力的方向：
F F
电流是如何形成的？
导体中的电流是由电荷的定向移动产生的
磁场对通电导线（电流）有力的作用，而电流是电 荷的定向运动形成的，由此你会想到了什么？
N nSL
(4)每个电荷所受的洛伦兹力
v
I v
F
F洛
F安 N
B ( nqvS ) L nSL
qvB
v
v
三、洛伦兹力的大小
电荷量为q的粒子以速度v运动时, 如果速度方向与磁感应强度方向垂直, 那么粒子所受的洛伦兹力为
F洛 qvB
(v垂直B)
问题:若带电粒子不垂直射入磁场, 粒子受到的洛伦兹力又如何呢?
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。
洛伦兹力的方向----左手定则
1、伸开左手，使大拇指和其余四 指垂直且处于同一平面内，把手 放入磁场中，让磁感线穿入手心， 使四指指向正电荷运动的方向， 那么拇指所指的方向就使正电荷 所受洛伦兹力的方向。 2、 如果运动的是负电荷，则四 指指向负电荷运动的反方向， 那么拇指所指的方向就是负电 荷所受洛伦兹力的方向。
F
v
v F
实验验证：
下图中电子束的偏转方向？
N S
1
S N
２
实验事实证明左手定则适用于洛伦兹力方向的判定。
三、洛伦兹力的大小
洛伦兹力大小可能会与哪些因素 有关? 当电荷运动方向跟磁场方向垂直时 洛伦兹力的大小跟三个因素相关:
1.磁感应强度B 2.电荷量q 3.电荷运动快慢v
三、洛伦兹力的大小
猜想
磁场可能对运动电荷有力的作用。
实验验证
实验：用阴极射线管研究磁场对运动电荷的作用。
狭缝
荧光板
阴极
电子束
阳极
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
当电子射线管的周围存在磁场时， 电子的运动轨迹是曲线
结论
磁场对运动电荷有力的作用
一、洛伦兹力
1、运动电荷在磁场中受到的 力称为洛伦兹力. 2.洛伦兹力与安培力的关系：
解：由题意知v垂直B,由洛伦兹力公式得：
F洛=qvB
=1.60×10-19C×3×106m/s×0.10T =4.8×10-14 N
课堂小结
1、洛伦兹力：运动电荷在磁场中受到的作用力 安培力是洛伦兹力的宏观表现 2、洛伦兹力方向的判断： 左手定则
F⊥V， F⊥B ，F⊥ V、B 所在的平面
负电荷的受力方向与正电荷的相反 3、洛伦兹力的大小：
安培力
微观
洛伦兹力
宏观
洛伦兹，荷兰物理学 家，首先提出磁场对 运动电荷有作用力的 观点。 洛伦兹创立了 经典电子论，提出了 洛伦兹变换公式， 1902年与其学生塞曼 共同获得诺贝尔物理 学奖。为纪念洛伦兹 的卓著功勋，荷兰政 府决定从1945年起， 把他的生日定为“洛 伦兹节”。 洛伦兹（1853—1928）
V2 V1
三、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
F洛 qvB sin
F洛 0
特例:
F洛 qvB (v⊥B)
(v∥B)
课堂练习:
1、下列各图中带电粒子刚刚进入磁场，试判断 这时粒子所 ×V×
V B
F L qvB
美丽的极光
地球磁场对宇宙射线的阻挡作用
+
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V
FL
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V
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垂直纸面向外 垂直纸面向里
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FL=0
FL=0
2.为了研究某种放射源发出的未知射线，物 理探究者把放射源置于匀强磁场中，射线 分裂成a、b、c三束，请分析三束射线的电 性。
a带正电 b带负电
c不带电
3.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？
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 q，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 洛伦兹力
v
v
v v
(1)通电导线中的电流 I nqvS (2)通电导线所受的安培力 F安 BIL B ( nqvS ) L (3)这段导线内的自由电荷数
15.4 磁场对运动电荷的 作用
• 太阳喷射出的带 电粒子（称太阳 风）受地球磁场 的作用而进入地 球的两极地区， 轰击高层大气气 体使其电离的彩 色发光现象称为 极光
知识回顾
判断下列图中安培力的方向：
F F
电流是如何形成的？
导体中的电流是由电荷的定向移动产生的
磁场对通电导线（电流）有力的作用，而电流是电 荷的定向运动形成的，由此你会想到了什么？
N nSL
(4)每个电荷所受的洛伦兹力
v
I v
F
F洛
F安 N
B ( nqvS ) L nSL
qvB
v
v
三、洛伦兹力的大小
电荷量为q的粒子以速度v运动时, 如果速度方向与磁感应强度方向垂直, 那么粒子所受的洛伦兹力为
F洛 qvB
(v垂直B)
问题:若带电粒子不垂直射入磁场, 粒子受到的洛伦兹力又如何呢?
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。
洛伦兹力的方向----左手定则
1、伸开左手，使大拇指和其余四 指垂直且处于同一平面内，把手 放入磁场中，让磁感线穿入手心， 使四指指向正电荷运动的方向， 那么拇指所指的方向就使正电荷 所受洛伦兹力的方向。 2、 如果运动的是负电荷，则四 指指向负电荷运动的反方向， 那么拇指所指的方向就是负电 荷所受洛伦兹力的方向。
F
v
v F
实验验证：
下图中电子束的偏转方向？
N S
1
S N
２
实验事实证明左手定则适用于洛伦兹力方向的判定。
三、洛伦兹力的大小
洛伦兹力大小可能会与哪些因素 有关? 当电荷运动方向跟磁场方向垂直时 洛伦兹力的大小跟三个因素相关:
1.磁感应强度B 2.电荷量q 3.电荷运动快慢v
三、洛伦兹力的大小
猜想
磁场可能对运动电荷有力的作用。
实验验证
实验：用阴极射线管研究磁场对运动电荷的作用。
狭缝
荧光板
阴极
电子束
阳极
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
当电子射线管的周围存在磁场时， 电子的运动轨迹是曲线
结论
磁场对运动电荷有力的作用
一、洛伦兹力
1、运动电荷在磁场中受到的 力称为洛伦兹力. 2.洛伦兹力与安培力的关系：
解：由题意知v垂直B,由洛伦兹力公式得：
F洛=qvB
=1.60×10-19C×3×106m/s×0.10T =4.8×10-14 N
课堂小结
1、洛伦兹力：运动电荷在磁场中受到的作用力 安培力是洛伦兹力的宏观表现 2、洛伦兹力方向的判断： 左手定则
F⊥V， F⊥B ，F⊥ V、B 所在的平面
负电荷的受力方向与正电荷的相反 3、洛伦兹力的大小：
安培力
微观
洛伦兹力
宏观
洛伦兹，荷兰物理学 家，首先提出磁场对 运动电荷有作用力的 观点。 洛伦兹创立了 经典电子论，提出了 洛伦兹变换公式， 1902年与其学生塞曼 共同获得诺贝尔物理 学奖。为纪念洛伦兹 的卓著功勋，荷兰政 府决定从1945年起， 把他的生日定为“洛 伦兹节”。 洛伦兹（1853—1928）
V2 V1
三、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
F洛 qvB sin
F洛 0
特例:
F洛 qvB (v⊥B)
(v∥B)
课堂练习:
1、下列各图中带电粒子刚刚进入磁场，试判断 这时粒子所 ×V×
V B
F L qvB
美丽的极光
地球磁场对宇宙射线的阻挡作用