(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
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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 θf
qvB =（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。

三、显像管：能够显示各种画面的显示器。

◆ 课堂练习★★★
1、(2009年）下列哪种力是洛伦兹力（ ）
A ．电荷间的相互作用力
B ．电场对电荷的作用力
C ．磁铁对小磁针的作用力
D ．磁场对运动电荷的作用力
2、(2009年）如图16 所示，重力不计的带正电粒子水平向右进入匀强磁场，对该带电粒子进入磁场后的运动情况，以下判断正确的是（ ）
A ．粒子向上偏转
B ．粒子向下偏转
C ．粒子不偏转
D ．粒子很快停止运动
3、（2011年）图10为磁流体发电机的示意图，流体中的正、负离子均受到匀强磁场的作用，向M 、N 两金属极板运动。

下列说法正确的是（ ）
A ．正离子向M 极偏转，负离子向N 极偏转
B ．正离子向N 极偏转，负离子向M 极偏转
C ．正、负离子均向N 极偏转
D ．正、负离子均向M
极偏转
4、（2012年）(多选）带电粒子在磁场中发生偏转的物理原理可运用于各种科学实验和电器中．下面利用了此物理原理的装置有（ ）
5、（2010年）如图14所示，带正电的粒子q(不计重力)，水平向左进人匀强磁场，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
6、（2010年）电子通过磁场时会发生偏转，这是因为受到（ ） A ．库仑力的作用 B ．万有引力的作用 C ．洛伦兹力的作用 D ．安培力的作用
7、（2013年）
带正电荷q 的粒子（不计重力）进入匀强磁场中，能在磁场中受力发生垂直纸面向内偏转的是
（ ）
【答案】
1、D
2、A
3、B
4、ABC
5、B
6、C
7、D。