1.6洛伦兹力初探
第1章 第6节洛伦兹力初探
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物理
必修1-1
3．如下图所示，阴极射线管在高压下会发射电子束，图1 直线 ．把阴极射线管放在蹄形磁铁 －6－1中电子束的径迹是______ 下 发生了偏转，若 的磁场中，图1－6－ 2中电子束的径迹向 ____ 调换磁铁南北极的位置，则电子束的径迹会向 ____ 上 偏转．可 洛伦兹力 的作用． 见，磁场对运动电荷会产生____________
解析 图． (1)半径
物理
必修1-1
如图所示为带电粒子运动的示意
带电粒子在磁场中受到的洛伦兹力 F＝qvB 提供粒子做匀 速圆周运动的向心力． v2 mv qvB＝m r ，所以 r＝ qB . 当粒子电荷量相同， 进入同一磁场做匀速圆周运动时，r∝mv，A 错 C 对．
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物理
必修1-1
(2)周期 mv 2πr 由 r＝ qB 和 T＝ v 得 2πm T＝ qB . 带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的周期跟粒子的质 量、电荷量和磁感应强度三者有关，与动能无关， B 对 D 错．
B图带电粒子受力方向垂直纸面向外； C图带电粒子带负电，
D图带电粒子受力方向垂直纸面向里．
答案 向上 垂直纸面向外 带负电 垂直纸面向里
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物理
必修1-1
在进行洛伦兹力的方向判断时，特别注意洛伦兹力既垂直 B 又垂直 v 的特点，也就是始终垂直于由 B 与 v 相交决定的平 面．当v⊥B时， F、B、 v两两垂直．当 v∥B时，找不到v与B 决定的平面，而此时F＝0.
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物理
必修1-1
典例剖析
左手定则的应用 【例1】 试判断如图所示的各带电粒子所受洛伦兹力的方
向 或 带 电 粒 子 的 带 电 性 ： A__________ 、 B________ 、
§-洛伦兹力初探共18页PPT
6、黄金时代是在我们的前面，而不在 我们的 后面。
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7、心急吃不了热汤圆。
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8、你可以很有个性，但某些时候请收 敛。
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9、只为成功找方法，不为失败找借口 (蹩脚 的工人 总是说 工具不 好)。
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10、只要下定决心克服恐惧，便几乎 能克服 任何恐 惧。因 为，请 记住， 除了在 脑海中 ，恐惧 无处藏 身。-- 戴尔． 卡耐基 。
谢谢！
51、 天 下 之 事 常成 于困约 ，而败 于奢靡 。——陆 游 52、 生 命 不 等 于是呼 吸，生 命是活 动。——卢 梭
53、 伟 大 的 事 业，需 要决心 ，能力 ，组织 和责任 感。 ——易 卜 生 54、 唯 书 籍 不 朽。——乔 特
55、 为 中 华 之 崛起而 读书。 ——周 恩来
1.6洛伦兹力初探
在上图中，电子束的速度方向向右，磁场方向垂直屏幕 向里，所受洛伦兹力向下。 洛伦兹力的方向与磁场方向垂直，与运动电荷的速度方 向垂直。指向可用左手定则判定：磁感线垂直穿过掌心，
四指指向正电荷运动的方向（或负电荷运动的反方 向），拇指所指的方向就是洛伦兹力方向。
演示实验三：见图1-6-4（b）
加上磁场后，如果磁 场方向与电子束运动的方 向垂直，电子束受到了磁 场力，运动径迹发生弯曲。
第六节
洛伦兹力初探
后人把磁场对运动电荷的作用力以洛 伦兹的名字来命名，称为洛伦兹力。
磁场对运动电荷的作用
阴极射线管结构示意图115
观察与思考
演示实验一：见图1-6-3。
未加磁场时，电子束做 直线运动。
演示实验二：见图1-6-4（α）
加上磁场后，如果磁场 方向与电子束运动的方向垂 直，电子束受到了磁场力， 运动径迹发生弯曲。
洛伦兹力的应用—磁流体发电机
目前世界上正在研究一种新型 发电机-----磁流体发电机。它的原 理是：将一束等离子体 （即高温下 电离的气体， 含有大量带正电荷和 负电荷的微粒， 总体是电中性的） 喷入磁场， 磁场中的两块金属板A 和B上会聚集电荷， 使它们之间产 生电压。金属板上为什么会聚集电 荷？图上电路中的电流方向如何？
在左图中，电子束的 速度方向向右，磁场方向 垂直屏幕向外，电子束所 受洛伦兹力向上。
洛伦兹力的方向与磁场方向垂直，与运动电荷的速度方向 垂直。指向可用左手定则判定： 磁感线垂直穿过掌心，四
指 指向正电荷运动的方向（或负电荷运动的反方向），拇 指所指的方向就是洛伦兹力方向。
洛伦兹力的应用—磁偏转与显像管
巩固练习
1.“借助阴极射线管,我们可以看到每个电子的运动轨迹” 的说法正确吗?为什么? 答:这种说法不正确。阴极射线管的原理是：高速运动的 电子束打在荧光物质上，激发出绿色荧光。我们借助荧光感知 电子束的运动轨迹。 2.运动的电子束在垂直于运动方向的磁场中会受到_____ 的作用。显像管通过_______控制电子束打在荧光屏上的位置 构成画面。为了让显示器有清晰的图像，显像管的设计、生产 及使用都应该注意防止________对成像的干扰。 答：洛伦兹力，外加信号控制的磁场，磁场
§-洛伦兹力初探
洛伦兹力方向——左手定则
四指指正电荷运动的方向，（与负电荷运动相反） 磁感线垂直穿过手心，拇指所指是洛伦兹力方向
注意：F洛 B，F洛 v
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
乙 F
-q v
丙丁
v +q
F垂直纸面向里
F垂直纸面向外
【例题】依运动轨迹，判断图中发 射出的带电粒子的电性。
磁场对通电导体有力的作用，电流是 怎样形成的呢？？
电荷的定向移动形成的
荷兰物理学家洛伦兹的猜想： 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。
阴极射线管结构示意图 阴极射线管——观察电子束运动轨迹的装置
实验分析
现象：没有外磁场时，电子束沿直线运动； 蹄形磁铁靠近时，电子束发生偏转。
第六节 洛伦兹力初探
1、奥斯特实验：发现电流的磁效应 2、安培定则（右手螺旋定则）
N S
3、安培力的方向——左手定则
左手定则： 磁感线垂直手心 四指指向电流方向 拇指所指是安培力方向
4、安培力的大小
FB
FI
FL
画出图中第三者的方向。
×F
F
F
F
【注意】安培力的方向与电流垂பைடு நூலகம்，也与磁 场垂直！！
F B F v
例1 (单选)如图1－6－2为阴极射线管的结构示意
图，阴极射线发出的电子束在阴极和阳极间强电场的 作用下沿直线运动，如果在射线管所在区域内加上垂
直纸面向里的匀强磁场，则电子束的偏转方向为( B )
《探究洛伦兹力》 讲义
《探究洛伦兹力》讲义一、什么是洛伦兹力在物理学中，当带电粒子在磁场中运动时，会受到一种力的作用，这种力被称为洛伦兹力。
洛伦兹力的发现对于理解电磁现象和物质的微观结构具有重要意义。
为了更直观地理解洛伦兹力，我们可以想象一个带电粒子以一定的速度在磁场中运动。
就好像这个粒子在一个“磁力的海洋”中穿梭，而磁场就会对它施加一个力，这就是洛伦兹力。
洛伦兹力的大小由公式 F ＝qvBsinθ 决定。
其中，F 表示洛伦兹力的大小，q 是带电粒子的电荷量，v 是粒子的速度，B 是磁场的磁感应强度，θ 是速度方向与磁场方向的夹角。
二、洛伦兹力的方向洛伦兹力的方向遵循一个重要的定则——左手定则。
伸出左手，让磁感线穿过掌心，四指指向正电荷运动的方向（如果是负电荷，则四指指向电荷运动的反方向），那么大拇指所指的方向就是洛伦兹力的方向。
通过左手定则，我们能够清晰地判断出带电粒子在磁场中所受洛伦兹力的方向。
这个方向始终与粒子的运动方向和磁场方向垂直。
例如，当一个带正电的粒子垂直于磁场方向运动时，根据左手定则，洛伦兹力的方向会与运动方向和磁场方向都垂直。
三、洛伦兹力的特点1、洛伦兹力始终与带电粒子的运动方向垂直。
这意味着洛伦兹力不会改变粒子运动的速度大小，只会改变其运动的方向。
2、洛伦兹力对带电粒子不做功。
因为力的方向始终与速度方向垂直，所以在力的作用方向上没有位移，也就没有能量的转化。
四、洛伦兹力与电场力的区别在研究带电粒子的运动时，我们经常会碰到洛伦兹力和电场力。
虽然它们都作用于带电粒子，但有着明显的区别。
电场力是由电场对带电粒子产生的作用力，其大小为 F ＝ qE，方向与电场强度的方向相同或相反，取决于粒子的电荷性质。
而洛伦兹力是由磁场对运动带电粒子产生的作用力，其大小和方向由前面提到的公式和定则确定。
电场力可以对带电粒子做功，从而改变粒子的动能；洛伦兹力则不能对粒子做功。
五、洛伦兹力的应用洛伦兹力在许多现代科技中有着广泛的应用。
洛伦兹力初探正式版
再见！
诗歌是一种忧郁的媒体，而诗人的使命是孤独的。垂下的头颅只是为了让思想扬起，你若有一个不屈的灵魂，脚下就会有一片坚实的土地。 只要春天还在我就不 会悲哀纵使黑夜吞噬了一切太阳还可以重新回来
只要生命还在我就不会悲哀纵使陷身茫茫沙漠还有希望的绿洲存在只要明天还在我就不会悲哀冬雪终会悄悄融化春雷定将滚滚而来 我和这个世界不熟。 这并非 是我安静的原因。 我依旧有很多问题， 问南方，问故里，问希望，问距离。我和这个世界不熟。 这并非是我绝望的原因。 我依旧有很多热情， 给分开，给死亡， 给昨天，给安寂。 我和这个世界不熟。 这并非是我虚假的原因。 我依旧有很多真诚， 离不开，放不下，活下去，爱得起。 我和这个世界不熟。 这并非是我孤 寂的原因。 我依旧有很多诉求， 需慰藉，待分享，惹心烦，告诉你。 我和这个世界不熟。 这并非是我冷漠的原因。 我依旧有很多动情， 为时间，为白为天黑， 畏天命。那时我们有梦，一切都是命运，一切都是烟云一切都是没有结局的开始，一切都是稍纵即逝的追寻，一切欢乐都没有微笑，一切苦难都没有泪痕，一切 语言都是重复，一切交往都是初逢，一切爱情都在心里，一切往事都在梦中，一切希望都带着注释，一切信仰都带着呻吟，一切爆发都有片刻的宁静，一切死亡 都有冗长的回声。 走吧，落叶吹进深谷，歌声却没有归宿。走吧，冰上的月光，已从河面上溢出。走吧，眼睛望着同一片天空，心敲击着暮色的鼓。走吧，我们
刚才同学们讨论的，正是我们的显示器所 需要的技术！
显示器基本结构
电子枪——产生高能电子束 通电线圈——提供磁场，使电子束发生偏转 荧光屏——使电子束发光
显示器接收到影像信号时，电子束从荧光 屏左上角开始从左向右扫描出一条水平线，之 后再扫描下面一条水平线。
1.6洛伦兹力初探
小
结
1.洛伦兹力---------磁场对运动电荷的作用力。 2.可用左手定则判洛伦兹力方向。 ①四指方向为正电荷运动方向，负电荷运动反方向。 ②F洛⊥BV平面。 F洛⊥V，洛伦兹力不做功。 ③安培力是洛伦兹力的宏观体现，两者的实质相同。 3.洛伦兹力大小： ①当B⊥V时，有最大的F洛＝Bqv ②如果B与V不垂直有夹角θ，可以分解B或V， 得F洛＝Bqvsinθ。 4.通过“发现问题-----推理-----猜想----验证”的过程， 把未知的洛伦兹力与已知的安培力进行对比， 实现了知识的迁移与巩固，能力的培养， 更重要的是为我们今后的学习提供了思路。
实验分析
现象：没有外磁场时，电子束沿直线运动； 蹄形磁铁靠近时，电子束发生偏转。
结论：磁场对运动电荷有力的作用
实验分析
现象：磁场方向改变时，电子束的偏转也发生改变。
结论：洛伦兹力的方向与磁场方向有关
实验分析
运动电荷在磁场中受到的作用力， 称为洛伦兹力。
洛伦兹力方向——左手定则
四指指向电流方向（正电荷相同，负电荷相反） 磁感线垂直手心，拇指所指是洛伦兹力方向
注意：F洛 B，F洛 v
三、洛伦兹力的方向、左手定则
f
v
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，让磁感线垂直穿过手心， 若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、若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
v f
判断下列粒子刚进入磁场时所受的洛伦兹力 的方向.
-q
v
甲ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
+q
F
v 乙
F
高中物理 第一章 电与磁 1.6 洛伦兹力初探素材 粤教版
1.6 洛伦兹力初探知识点1 洛伦兹力 1．洛伦兹力的大小和方向（1）洛伦兹力大小的计算公式：sin F qvB θ=，式中θ为v 与B 之间的夹角，当v 与B 垂直时，F qvB =；当v 与B 平行时，0F =，此时电荷不受洛伦兹力作用．（2）洛伦兹力的方向：F v B 、、方向间的关系，用左手定则来判断．注意：四指指向为正电荷的运动方向或负电荷运动方向的反方向；洛伦兹力既垂直于B 又垂直于v ，即垂直于B 与v 决定的平面．（3）洛伦兹力的特征①洛伦兹力与电荷的运动状态有关．当0v =时，0F =，即静止的电荷不受洛伦兹力．②洛伦兹力始终与电荷的速度方向垂直，因此，洛伦兹力只改变运动电荷的速度方向，不对运动电荷做功，不改变运动电荷的速率和动能．2．洛伦兹力与安培力的关系（1）洛伦兹力是单个运动电荷受到的磁场力，而安培力是导体中所有定向移动的自由电荷所受洛伦兹力的宏观表现．（2）洛伦兹力永不做功，而安培力可以做功． 3．洛伦兹力和电场力的比较知识框架知识讲解知识点2 带电粒子在匀强磁场中的运动 1．几个重要的关系式：①向心力公式：2v qvB m r=②轨道半径公式：mv r Bq= ③周期公式：2m T Bq π=；频率12Bqf T mπ== ④角速度2qB T mπω==由此可见：A 、T 与v 及r 无关，只与B 及粒子的比荷有关；B 、荷质比qm相同的粒子在同样的匀强磁场中，T f 、和ω相同． 2．圆心的确定方法：①已知入射方向和出射方向：分别画出入射点和出射点的洛伦兹力方向，其延长线的交点即为圆心； ②已知入射方向和出射点：连接入射点和出射点，画出连线的中垂线，再画出入射点的洛伦兹力方向，中垂线和洛伦兹力方向的交点即为圆心．3．半径的确定和计算：圆心找到以后，自然就有了半径（一般是利用粒子入、出磁场时的半径）．半径的计算一般是利用几何知识，常用解三角形的方法及圆心角等于圆弧上弦切角的两倍等知识． 4．运动时间的确定：利用圆心角与弦切角的关系，或者是四边形内角和等于360︒计算出圆心角θ的大小，由公式360t Tθ=可求出运动时间．有时也用弧长与线速度的比．如图所示：知识讲解5．还应注意到：①速度的偏向角ϕ等于弧AB 所对的圆心角θ．②偏向角ϕ与弦切角α的关系为：180ϕ<︒，2ϕα=；180ϕ>︒，3602ϕα=︒-；③对称规律：A 、从同一直线边界射入的粒子，再从这一边射出时，速度与边界的夹角相等；B 、在圆形磁场区域内，沿径向射入的粒子，必沿径向射出．。
1.6_洛伦兹力初探_课件(粤教版选修1-1)
精讲精析】 由于洛伦兹力对运动小球不做功， 【 精讲精析 】 由于洛伦兹力对运动小球不做功， 所以不论是正电荷还是负电荷， 不论是从A点还 所以不论是正电荷还是负电荷 ， 不论是从 点还 是从B点摆至 点摆至C点 机械能均守恒，所以B、 、 是从 点摆至 点，机械能均守恒，所以 、C、D 错，A对． 对 答案】 【答案】 A 方法总结】 【方法总结】 (1)洛伦兹力的方向与速度方向时 洛伦兹力的方向与速度方向时 刻垂直，故洛伦兹力对电荷不做功． 刻垂直，故洛伦兹力对电荷不做功． (2)分析此类问题时，有的同学会认为洛伦兹力来 分析此类问题时， 分析此类问题时 回方向不一样，所以做功不同． 回方向不一样 ， 所以做功不同 ． 忽视了洛伦兹力 不做功． 不做功．
二、磁偏转与显像管 1． 磁偏转 ： 借助 垂直于 电子束运动方向的磁 ． 磁偏转： 借助__________电子束运动方向的磁 场使电子束改变_______或者发生偏转的方法称为 场使电子束改变 方向 或者发生偏转的方法称为 磁偏转． 磁偏转． 2．电视机显像管 ． (1)结构如图 －6－1所示： 结构如图1－ － 所示 所示： 结构如图
洛伦兹力对运动电荷永不做功 (单选 如图 －6－3所示，一细线悬吊小球， 单选)如图 所示， 单选 如图1－ － 所示 一细线悬吊小球， 在垂直于匀强磁场方向的竖直平面内摆动， 点为 在垂直于匀强磁场方向的竖直平面内摆动，C点为 小球运动的最低位置， ) 小球运动的最低位置，则(
例2
图1－6－3 － －
解析： 解析：选BD.带电粒子所受洛伦兹力的大小不仅 带电粒子所受洛伦兹力的大小不仅 与速度的大小有关， 与速度的大小有关 ， 还与速度和磁场方向间的 夹角有关， 错误 错误； ＝ 夹角有关 ，A错误；由f＝qvB知，q、v、B中有 知 、 、 中有 两项相反而其他不变时， 不变 不变， 正确 正确； 两项相反而其他不变时 ， f不变 ， B正确 ； 洛伦 兹力的方向始终与速度方向垂直， 兹力的方向始终与速度方向垂直 ， 与磁场方向 垂直，即垂直于v和 所决定的平面 所决定的平面， 垂直 ， 即垂直于 和B所决定的平面，但 v和B不 和 不 一定互相垂直， 错误 错误； 一定互相垂直 ， C错误 ； 由于洛伦兹力始终与 速度方向垂直， 故洛伦兹力不做功， 速度方向垂直 ， 故洛伦兹力不做功 ， 若粒子只 受洛伦兹力作用，运动的动能不变， 正确 正确． 受洛伦兹力作用，运动的动能不变，D正确．
(选修1-1学案)1.6洛伦兹力初探
（学案）高中物理选修1—1 第一章 电与磁第 1 页 第2 页1 第一章第六节 洛伦兹力初探姓名 高二 班 学号 ◆ 自主梳理★★★一、洛伦兹力：磁场对运动电荷的作用力。
【理解】（1）通电导体在磁场中所受的安培力，实际上是运动电荷在磁场中所受的洛伦兹力的宏观表现。
（2）洛伦兹力的方向：①洛伦兹力的方向不仅与磁场方向、电荷正负有关，还与电荷运动方向有关。
可以用左手定则来判断运动电荷在磁场中所受的洛伦兹力的方向。
②左手定则：让磁感线垂直穿过掌心，四指指向与正电荷运动方向一致，与负电荷运动方向相反，大拇指所指的方向就是洛伦兹力的方向。
（3）洛伦兹力一定垂直于磁场方向，一定垂直于电荷运动方向。
（4）洛伦兹力的大小：运动电荷在磁场中所受的洛伦兹力大小不仅与磁感应强度、电荷量有关，还与运动速度的大小及方向有关。
洛伦兹力的计算公式为：sin θfqvB =（其中θ为B 与v 的夹角） ①当︒=90θ时，即B ⊥v ，就是说当速度方向与磁场方向垂直时，则qvB =f ；②当︒=0θ时，即B // v ，就是说当速度方向与磁场方向平行时，则0f =，运动电荷不受洛伦兹力。
【特别提醒】电荷在磁场中静止时不受洛伦兹力，运动时也不一定受洛伦兹力。
必须是电荷在磁场中运动且运动方向与磁场方向不平行。
（5）洛伦兹力的应用：回旋加速器、磁流体发电机、电子显像管 【特别注意】①洛伦兹力不会使电荷速度大小发生变化。
（因为洛伦兹力的方向总是与速度方向垂直，根据牛顿第二定律，洛伦兹力产生的加速度的方向也总是与速度方向垂直，这个加速度只改变电荷的速度方向，不改变速度大小。
）②洛伦兹力对电荷不做功。
（因为洛伦兹力的方向总是与电荷速度方向垂直，所以洛伦兹力对电荷不做功，电荷的动能不变。
）③带电粒子垂直进入匀强磁场并只受洛伦兹力时，将会做匀速圆周运动，这是因为洛伦兹力总是与速度方向垂直，只改变速度方向，不改变速度大小。
二、磁偏转：借助于磁场改变电子束运动方向或发生偏转的方法。
高中物理新选修课件洛伦兹力初探
霍尔效应原理及应用
霍尔效应原理
当电流垂直于外磁场通过半导体 时，载流子发生偏转，垂直于电 流和磁场的方向会产生一附加电 场，从而在半导体的两端产生电
势差。
霍尔元件
利用霍尔效应制成的元件称为霍 尔元件，它具有体积小、重量轻 、寿命长、安装方便、功耗小、
频率高等优点。
应用领域
霍尔元件被广泛应用于测量、自 动化、计算机和信息技术等领域 ，如位置检测、速度检测、电流
• 区别：尽管安培力和洛伦兹力在本质上相同，但它们之间还是存在一些区别。 首先，安培力和洛伦兹力的研究对象不同，前者是通电导线（或等效于通电导 线的电流元），后者是运动电荷。其次，安培力和洛伦兹力的方向判断方法不 同，前者使用左手定则判断，后者使用右手定则判断。最后，尽管安培力和洛 伦兹力都与磁场和电流有关，但它们的作用效果不同。安培力可以使通电导线 在磁场中发生运动或产生形变；而洛伦兹力则主要影响运动电荷在磁场中的运 动轨迹和速度大小。
在粒子加速器中，洛伦兹力起到关键的作用。当带电粒子在加速器中运动时，会受到洛伦 兹力的作用，使得粒子在磁场中发生偏转。通过调整磁场的强度和方向，可以控制粒子的 运动轨迹和速度，从而实现粒子的加速。
洛伦兹力与电场力的协同作用
在粒子加速器中，洛伦兹力与电场力协同作用，共同推动带电粒子的加速。电场力负责提 供粒子加速所需的能量，而洛伦兹力则通过调整粒子的运动轨迹，使得粒子能够在加速器 中不断获得能量，达到高能状态。
霍尔电压与磁场强度和电流大 小成正比，与载流子浓度成反 比。通过测量霍尔电压可以计 算载流子浓度，了解材料的导 电性能。
粒子加速器模拟实验
01 实验目的
模拟粒子加速器的工作原理， 了解洛伦兹力在粒子加速中的 应用。
【全优课堂】2014秋高中物理 第1章 第6节洛伦兹力初探课件 粤教版选修1-1
3．特别注意：正电荷与负电荷在磁场中运动时所受洛伦 兹力的方向判断方法上的差异．
三、磁偏转与显像管
1．磁偏转：借助于磁场改变 ______________ 电子束运动 方向或者发 生偏转的方法． 2．显像管：能够显示各种________ 画面 的显示器．
疑难突破
1．电荷在电场和磁场中受力特点的比较
D图带电粒子受力方向垂直纸面向里． 答案 向上 垂直纸面向外 带负电 垂直纸面向里
在进行洛伦兹力的方向判断时，特别注意洛伦兹力既垂直 B 又垂直 v 的特点，也就是始终垂直于由 B 与 v 相交决定的平
面．当v⊥B时，F、B、v两两垂直．当v∥B时，找不到v与B
决定的平面，而此时F＝0.
对洛伦兹力的理解 【例 2】 带电荷量为＋ q的粒子，在匀强磁场中运动，下 面的说法中正确的是( ) A．只要速度大小相同，所受洛伦兹力就相同
电荷在电场中一定会受到静电力，受力方向由电场方向和 电荷的正负决定，大小由电场强度和电荷量决定． 电荷在磁场中静止时不受洛伦兹力，运动时也不一定受洛 伦兹力．必须是电荷在磁场中运动且运动方向与磁场方向不平 行．洛伦兹力的大小不仅与磁场强弱、电荷量有关，还与运动 速度的大小及方向有关．洛伦兹力的方向不仅与磁场方向、电 荷正负有关，还与运动方向有关．
B．如果把＋q改为－q，速度反向且大小不变，则洛伦兹
力的大小、方向均不变 C．只要带电粒子在磁场中运动，它一定受到洛伦兹力作
用
D．带电粒子受到洛伦兹力越小，则该磁场的磁感应强度 越小
解析
影响洛伦兹力大小的因素有电荷量、速度大小、磁
感应强度的大小及速度与磁感应强度的方向关系， A错； B中
由左手定则可知，洛伦兹力方向不变，由 F＝ qvB知大小也不 变，B正确；当磁场方向与运动方向平行时，F＝0，C错；磁 感应强度由磁场本身的性质决定，与洛伦兹力的大小无关，D 错．
洛伦兹力初探
奥斯特实验的启示洛伦兹力初探一、知识要点：1.奥斯特（丹麦）实验发现了电流的磁效应，说明电流能够产生磁场。
2.磁场对通电导体的作用力（安培力）a 安培发现（法国）b 安培力大小的计算公式：F=IBL (只适用于导线与磁场垂直的情况)c 安培力的方向：左手定则判定（伸开左手，使拇指与四指在同一个平面内并跟四指垂直，让磁感线垂直穿入手心，使四指指向电流的方向，这时拇指所指的就是通电导体所受安培力的方向。
）例题1：如图示，一根长为l，质量为m的导线AB，用软导线悬挂在方向水平的磁感强度为B的匀强磁场中，现要使悬线张力为零，则导线AB通电方向怎样？电流强度是多大？分析和解答：要使悬线张力为零，导线AB受到的磁场力必需向上，由左手定则可判知电流方向是A指向B。
设悬线张力刚好为零，由二力平衡得IBL=mg因此I=mg/BL3.磁场对运动电荷的作用力（洛伦兹力）a 洛伦兹发现（荷兰）b 洛伦兹力大小的计算公式：F=qvB(只适用于电荷速度v方向与磁感应强度B方向垂直的情况)c 洛伦兹力的方向：左手定则判定（伸开左手，使拇指与四指在同一个平面内并跟四指垂直，让磁感线垂直穿入手心，使四指指向正电荷运动方向，这时拇指所指的就是运动电荷所受洛伦兹力的方向。
）d 洛伦兹力永远与速度v垂直，所以洛伦兹力永远不做功。
4．磁偏转与显像管磁偏转—借助垂直于电子束运动方向的磁场使电子束改变方向或者发生偏转的方法显像管—显示器的主要元件，带有磁偏转装置。
显像管通过洛伦兹力控制电子打在荧光屏上的位置构成画面。
为了让显示器有清晰的图像，显像管的设计，生产及使用都应注意防止磁场对成像的干扰。
例题2：第一台回旋加速器的发明者是（），回旋加速器的原理—带电粒子在D形盒中的运动：受垂直于运动方向的（）作用而做圆周运动；粒子在两D形盒间隙内，被（）加速；粒子每运动半周，电场同步地改变一次（）。
答案：劳伦斯（美国物理学家）；洛伦兹力；电场；方向。
洛伦兹力教学文档
变式训练 1．(单选)如图3－5－2所示的磁场B、电荷运动 方向v和磁场对电荷作用力f的相互关系图中,画
得正确的是(其中B、f、v两两垂直)( c )
图3－5－2
例2 有关电荷所受电场力和洛伦兹力的说法中，正确 的是( BD )
A．电荷在磁场中一定受洛伦兹力的作用 B．电荷在电场中一定受电场力的作用 C．电荷受电场力的方向与该处的电场方向一致 D．电荷若受洛伦兹力，则受力方向与该处的磁场方向垂 直
4．左手定则：伸开左手,使大拇指跟其余四 个手指垂直，且处于同一平面内，把手放入 磁场中让磁感线垂直穿入手心，四指指向为 _正__电__荷__运动的方向(或_负__电__荷__运动的相反方 向)，那么，_拇__指__所指的方向就是正电荷所 受洛伦兹力的方向．
5.运动的负电荷在磁场中所受的洛伦兹力，方向 跟沿相同方向运动的正电荷所受力的方向_相__反__.
想一想 1．在用左手定则判断运动的电荷在磁场中所 受洛伦兹力的方向时，四指一定指向电荷的 运动方向吗？ 提示：不一定，对于正电荷，四指指向电荷 的运动方向；但对于负电荷，四指应指向电 荷运动的反方向．
想一想 2．带电粒子在电场中一定受电场力，但带电 粒子在磁场中一定受洛伦兹力吗？ 提示：不一定，要看带电粒子是否运动以及运 动方向与磁场方向的夹角．
第六节 洛伦兹力初探
一、洛伦兹力
1．洛伦兹力：荷兰物理学家洛伦兹提出了磁 场对_运__动__电__荷____有作用力公式的观点，人们 称这种力为洛伦兹力．
2．阴极射线__束__称为阴极射线．
3．实验表明：当运动电荷的速度方向与磁 场方向垂直时，运动电荷受到的洛伦兹力的 方向既与磁场方向_垂__直__，又与速度方向 _垂__直__． 当运动电荷的速度方向与磁场方向平行时， 运动电荷受到的洛伦兹力为_零___．
第六节：洛伦兹力初探
由于受地球信风带和盛行西风带的影响，在海洋中形成一种河流成为海流，海流中蕴藏着巨大的动力资源，据统计，世界大洋中所有海流的发电能力达109kW.早在19世纪法拉第就曾设想，利用磁场使海流发电，因为海水中含有大量的带电离子，这些离子随海流做定向运动，如果有足够强的磁场能使这些带电离子向相反方向偏转，便有可能发出电来．目前，日本的一些科学家计划利用海流建造一座容量为1 500 kW 的磁流体发电机．栏目链接如上图所示为一磁流体发电机的原理示意图，上、下两块金属板M 、N 水平放置浸没在海水里，在金属板之间加一匀强磁场，磁场方向由南向北，海水从西向东流过两金属板之间，将在两金属板之间形成电势差，达到稳定状态后，哪块金属板的电势高？解答：沿海流方向正离子受洛伦兹力向上，落在M 板上，负离子落在N 板上，所以M 板电势高．栏目链接重点难点(1)洛伦兹力的认识；(2)带电粒子在匀强磁场中的运动轨迹判断．栏目链接一、洛伦兹力1．定义：________在磁场中所受到的力叫做洛伦兹力．2．洛伦兹力与安培力的关系：安培力是洛伦兹力的________________表现．3．当电荷以平行于磁场方向的速度进入磁场时，电荷不受洛伦兹力的作用．运动电荷宏观栏目链接二、磁场对运动电荷的作用1．实验：下图为抽成真空的阴极射线管，从阴极发射出来的电子束，在阴极和阳极间的________的作用下，轰击到长条形的荧光屏上发出荧光，可以显现出电子束的________．电场径迹栏目链接2．实验表明：(1)在没有外磁场时，电子束是沿________前进的．(2)如果把射线管放在蹄形磁铁的两极间，荧光屏上显示出的电子束运动的径迹发生________，这表明运动电荷确实受到了磁场力的作用，这个力通常叫做________．(3)洛伦兹力方向与磁场方向________，与运动电荷的运动方向________．直线弯曲洛伦兹力垂直垂直栏目链接三、洛伦兹力的作用1．磁偏转：____________________________________________________.2．显像管：无外加磁场时电子束__________偏转，电子束将轰击在荧光屏的________________，并出现一个发光点．有外加磁场时电子束会__________偏转．3．回旋加速器：为了研究物质的微观结构，常常要用高能带电粒子去轰击其他粒子，通过回旋加速器可以使带电粒子获得很高的能量．垂直于电子束运动方向的磁场使电子束改变方向或发生偏转无中心磁栏目链接考点一影响洛伦兹力方向的因素及左手定则1．影响洛伦兹力方向的因素：(1)洛伦兹力方向决定于磁场方向、粒子速度方向及粒子的正负情况．(2)洛伦兹力方向总是垂直于磁场方向，也垂直于速度方向．栏目链接2．判断洛伦兹力方向的方法：可用左手定则，即伸开左手，使大拇指跟其余四个手指垂直，并且都跟手掌在一个平面内，把手放入磁场中，让磁感线垂直穿入手心，并使伸开的四指指向正电荷运动的方向，则大拇指所指的方向，就是洛伦兹力的方向．若为负电荷，可用同样的方法判断，只是得到的方向与实际方向相反．3．洛伦兹力的特点：因洛伦兹力总是垂直于速度方向，故洛伦兹力永远不做功．栏目链接例1(单选)下列说法正确的是()A．运动电荷在磁感应强度不为零的地方，一定受到洛伦兹力的作用B．运动电荷在某处不受洛伦兹力的作用，则该处的磁感应强度一定为零C．洛伦兹力可以改变带电粒子的动能D．洛伦兹力对带电粒子不做功解析：当运动电荷沿平行于磁场方向射入磁场时，不受洛伦兹力的作用，此时，磁感应强度的大小不为0，故A、B错．洛伦兹力的方向始终与速度方向垂直，不做功，所以不能改变带电粒子的动能，故C错、D对．答案：D 栏目链接1．(多选)关于安培力和洛伦兹力，如下说法中正确的是()A．带电粒子在磁场中运动时，一定受到洛伦兹力作用B．放置在磁场中的通电导线，一定受到安培力作用C．洛伦兹力对运动电荷一定不做功D ．运动电荷仅在洛伦兹力的作用下，动能一定不变栏目链接解析：当通电导线与磁场中平行时不受安培力的作用，B 错，当运动电荷的运动方向与磁场方向平行时，运动电荷不受洛伦兹力作用，A错，洛伦兹力的方向总垂直于电荷运动的方向，所以洛伦兹力永远不做功，所以CD对．答案：CD栏目链接考点二带电粒子在匀强磁场中的运动1．带电粒子在匀强磁场中的运动：当带电粒子仅受洛伦兹力的作用时，因洛伦兹力始终垂直于速度，所以粒子将做匀速圆周运动．2．磁偏转的应用：显像管．运动电荷在磁场中受洛伦兹力的作用，运动方向不断发生改变，带电粒子在磁场作用下运动轨迹发生偏转，这是显像管的基本原理．栏目链接例2(多选)如果运动电荷除磁场力外不受其他任何力的作用，则带电粒子在磁场中做下列运动可能成立的是() A．做匀速直线运动B．做匀变速直线运动C．做变加速曲线运动D．做匀变速曲线运动解析：当v∥B时，f＝0，故运动电荷不受洛伦兹力作用而做匀速直线运动．当v与B不平行时，f≠0且f与v恒垂直，即f只改变v的方向．故运动电荷做变加速曲线运动．答案：AC 栏目链接变式练习2．如果运动电荷除磁场力外不受其它任何力的作用，则带电粒子在磁场中作下列运动可能成立的是()A．作匀变速直线运动B．作匀变速曲线运动C．作变加速直线运动D．作变加速曲线运动解析：运动电荷在磁场中受洛伦兹力的方向总是垂直于速度方向，所以洛伦兹力只改变速度方向，不改变速度大小，运动电荷只能做匀速圆周运动．答案：D 栏目链接例3如图所示，带正电的粒子q(不计重力)，水平向左进入匀强磁场，磁场方向垂直纸面向外．该粒子将() A．向下偏转B．向上偏转C．垂直纸面向里偏转D．垂直纸面向外偏转解析：根据左手定则，带正电的粒子q所受的洛伦兹力方向向上，因此该粒子将向上偏转，B选项正确．答案：B 栏目链接。
【物理】1.6 洛伦兹力初探(粤教版选修1-1)课件
洛伦兹力的应用 ——回旋加速器
劳伦斯
世界上第一台回旋加速器
洛伦兹力的应用 ——回旋加速器
粒子从中央进入该 装置后，被D形盒间隙 内的电场加速。粒子每 次经过D形盒都被加速， 从而得到越来越高的动 能。
练习
1、“借助阴极射线管，我们可以看到每个电 子的运动轨迹”的说法正确吗？为什么？ 答：不正确 2、如果电子束在通过空间某一区域时不偏转， 能否肯定这个区域中没有磁场？如果发生了 偏转，能不能肯定在该区域中存在着磁场？
小结
1、磁场对运动电荷的作用力叫洛伦兹力 2、借助垂直于电子束运动方向的磁场使电子 束改变方向或者发生偏转的方法称为磁偏 转 3、显示器场对运动电荷有作用力 ——洛伦兹力 洛伦兹 怎样观察带电粒子在磁场中的运动状态， 进而对它们进行受力分析呢？
磁场对运动电荷的作用
阴极射线管——观察电子束运动径迹的装置
课本p20观察与思考
磁场对运动电荷的作用
由实验我们可以得到结论：洛伦兹力的 方向与磁场方向垂直，与运动电荷的运动方 向垂直。
学习目标
1、通过实验认识洛伦兹力，知道通电导线所 受的安培力是运动电荷所受洛伦兹力的宏 观表现
2、知道影响洛伦兹力方向的因素，了解电子 束的磁偏转原理及其在技术中的应用
在上节课我们 知道，磁场对通电 导线有力的作用
电流由电荷的定向移动形成 猜想：这种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 受磁场力作用的宏观表现
未加磁场时的电子束运动径迹 电子束在磁场中的偏转
讨论与交流
电子带的是负电荷。你能由此推断出带 正电荷的质子束在磁场中所受洛伦兹力的方 向吗？
磁偏转与显像管
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洛沦兹力初探
第六节 洛沦兹力初探
安培力是作用在运动电荷上的力的宏观表现吗？
第六节 洛沦兹力初探
第六节 洛沦兹力初探
1、洛伦兹力：运动电荷在磁场中受到的作用力。 安培力是洛论兹力的宏观表现, 洛沦兹力是安培力的微观解释。
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第六节 洛沦兹力初探
2、洛伦兹力方向的判断——左手定则 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，让磁感线垂直穿入手心，若四指指向正电荷运动 的方向，那么拇指所受的方向就是正电荷所受洛伦兹力的方向。 ［思考题］如果是负电荷呢？
第六节 洛沦兹力初探
5、洛伦兹力的意义 (1)磁偏转和显像管 (2)宇宙极光的形成
第六节 洛沦兹力初探
第六节 洛 ⊥B、F⊥v，即F垂直于v 和B 所决定的平面。
第六节 洛沦兹力初探
3、洛伦兹力的大小 洛仑兹力：F=qvB (匀强磁场中，v垂直B）
带电粒子在匀强磁场中的运动？（忽略重力的影响） （1）v与B平行时：匀速直线运动 （2）v与B垂直时：匀速圆周运动 ［思考题］在磁场中洛伦兹力对运动电荷做功吗？ 不做功