洛伦兹力
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F安的宏观表现
. 安培力是洛伦兹力 . .
一.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
f
v
v f
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
——洛伦兹力对电荷只起向心力的作用，故只在洛伦兹力的 作用下，电荷将作什么运动？ －－－匀速圆周运动。
a
b
E
发射源
2、请判断a、b两粒子的电性以及速度 变化情况（不计粒子重力）
C
B
d
发射源
3、请判断a、b两粒子的电性以及速度 变化情况（不计粒子重力）
4、如图所示，判断带电粒子（不计重力） 所受洛伦兹力方向和粒子电性；若粒子质量 为m，带电荷量大小为q，线速度大小为v，轨 道半径为r，求磁感应强度大小B；粒子运动 一周的过程中，求洛伦兹力对带电粒子做的 功是多小？
动中摆线始终绷紧，若摆球带正电，电 量为q，质量为m，磁感应强度为B，当 小球从最高处摆到最低处，摆线上拉力T 多大？
解析：
摆球在运动中洛伦兹力不做功，由动能定理得：
1 2 mgL 1 cos mv 2 v 2 gL 1 cos
摆球在最低点时的速度方向不同，洛伦兹力方向不同，绳受到的拉力大小不同
课堂练习 1、试判断各图中带电粒子受洛伦兹力的方向，或带电粒子的 电性、或带点粒子的运动方向。
v f
v
f
v
v
洛伦兹力方向 垂直纸面向里
洛伦兹力方向 垂直纸面向外
关于洛伦兹力的说明： 1.洛伦兹力的方向垂直于v和B组成的平面。 洛伦兹力永远与速度方向垂直。 2.洛伦兹力对电荷不做功 3.洛伦兹力只改变速度的方向，不改变速度的大小。
N v -q
S
三、洛伦兹力大小
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 B 中，求 v （1）通电导线中的电流 I （2）通电导线所受的安培力 v （3）这段导线内的自由电荷数 F v （4）每个电荷所受的洛伦兹力
3、质量为0.1g的小物块带有5×10-4C的电荷,放在 倾角为300且足够长的光滑绝缘的斜面上,整个装置 放在磁感应强度为0.5T的匀强磁场中,如图所示.物 块由静止下滑,滑到某个位置时离开斜面, 求:⑴物块带何种电荷? ⑵物块刚离开斜面时的速度多大? ⑶ 物块从静止到刚离开斜面的过程中做什么运动, 斜面至少多长?
复习
1、运用左手定则判断安培力的方向 F I
I
F 2、磁场对电流有力的作用，电流是怎样形成的 呢？ ３、那么我们是否可以想到磁场对运动电荷也 有作用力呢？
电子射线管实验
磁场对运动电 荷的作用力叫 做 洛伦兹力 . .
v v
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v
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v
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.I .
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洛伦兹力是安培力 的微观本质
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f
v
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v
三、洛伦兹力大小
导线中的电流强度 I = nqSv
导线受安培力为 F安 =BIL=BnqSvL
导线中的电荷的总个数为N = nSL
F安 BnqvSL 每个电荷受力为 F qvBห้องสมุดไป่ตู้洛 N nLS
三、洛伦兹力大小
F洛=qVB F洛= 0 ( V⊥B） ( V∥B）
当V与B成一角度θ时
F洛=qVBsinθ
F洛=qvB
=1.60×10-19×3×106×0.10 =4.8×10-14 N
2、当一带正电q的粒子以速度v沿螺线管中轴线进入 该通电螺线管，若不计重力，则 [ ] CD A．带电粒子速度大小改变； B．带电粒子速度方向改变； C．带电粒子速度大小不变； D．带电粒子速度方向不变。
3、摆长为L的单摆在匀强磁场中摆动，摆
3、如图所示，质量为m的带正电小球能沿着竖直的 绝缘墙竖直下滑，磁感应强度为B的匀强磁场方向如 图所示，并与小球运动方向垂直．若小球电荷量为 q， 球与墙间的动摩擦因数为μ，则小球下滑的最大速度 为________，最大加速度为________．
作业：
1、如图所示，一个带正电q的小带电体处于垂直纸面向里的 匀强磁场中，磁感应强度为B，若小带电体的质量为m，为了 使它对水平绝缘面正好无压力，应该（ ）
T1 2mg 1 cos mg Bqv
v T1 F洛 mg m L
2
3mg 2mg cos Bq 2 gL 1 cos
目标检测
1、试判断图所示带电粒子刚进入磁场时所受的 洛仑兹力的方向。
2、用丝线吊一个质量为m的带电(绝缘)小球处于匀强 磁场中，空气阻力不计，当小球分别从A点和B点向最 低点O运动且两次经过O点时( ) A．小球的动能相同 B．丝线所受的拉力相同 C．小球所受的洛伦兹力相同 D．小球的向心加速度相同
1.安培力是洛伦兹力的集体表现，洛伦兹力是 安培力产生的原因。 2.大小关系：F安＝NF洛（N是导体中运动的电 荷数） 3.方向关系：F安与F洛方向相同 4.F安与F洛本质都是磁场对运动电荷的作用力
课堂练习
1、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？
A．使B的数值增大 B．使磁场以速率 v＝mg/qB，向 上移动 C．使磁场以速率v＝mg/qB，向 右移动 D．使磁场以速率v＝mg/qB，向 左移动
2、如图所示，带电小球在匀强磁场中沿光滑绝缘 的圆弧形轨道的内侧来回往复运动，它向左或向右 运动通过最低点时（ ） A．速度相同 B．加速度相同 C．所受洛伦兹力相同 D．轨道给它的弹力相同
一、洛伦兹力的方向－－－左手定则
试判断下图中的带电粒子刚进入磁场时所受的洛伦兹力的方向
B
f
v v f v
垂直纸面向外
1、可见：以相同速度进入同一磁场的正负电荷受到的洛伦兹 力方向相反。 2、安培力方向由左手定则判断。（我们知道安培力的方向既 垂直于磁场方向，又垂直于电流方向，同样也用左手定则判断 洛伦兹力f的方向）也是既垂直于磁场B的方向又垂直于电荷运 动速度v的方向
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F安的宏观表现
. 安培力是洛伦兹力 . .
一.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
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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
——洛伦兹力对电荷只起向心力的作用，故只在洛伦兹力的 作用下，电荷将作什么运动？ －－－匀速圆周运动。
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E
发射源
2、请判断a、b两粒子的电性以及速度 变化情况（不计粒子重力）
C
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发射源
3、请判断a、b两粒子的电性以及速度 变化情况（不计粒子重力）
4、如图所示，判断带电粒子（不计重力） 所受洛伦兹力方向和粒子电性；若粒子质量 为m，带电荷量大小为q，线速度大小为v，轨 道半径为r，求磁感应强度大小B；粒子运动 一周的过程中，求洛伦兹力对带电粒子做的 功是多小？
动中摆线始终绷紧，若摆球带正电，电 量为q，质量为m，磁感应强度为B，当 小球从最高处摆到最低处，摆线上拉力T 多大？
解析：
摆球在运动中洛伦兹力不做功，由动能定理得：
1 2 mgL 1 cos mv 2 v 2 gL 1 cos
摆球在最低点时的速度方向不同，洛伦兹力方向不同，绳受到的拉力大小不同
课堂练习 1、试判断各图中带电粒子受洛伦兹力的方向，或带电粒子的 电性、或带点粒子的运动方向。
v f
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洛伦兹力方向 垂直纸面向里
洛伦兹力方向 垂直纸面向外
关于洛伦兹力的说明： 1.洛伦兹力的方向垂直于v和B组成的平面。 洛伦兹力永远与速度方向垂直。 2.洛伦兹力对电荷不做功 3.洛伦兹力只改变速度的方向，不改变速度的大小。
N v -q
S
三、洛伦兹力大小
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 B 中，求 v （1）通电导线中的电流 I （2）通电导线所受的安培力 v （3）这段导线内的自由电荷数 F v （4）每个电荷所受的洛伦兹力
3、质量为0.1g的小物块带有5×10-4C的电荷,放在 倾角为300且足够长的光滑绝缘的斜面上,整个装置 放在磁感应强度为0.5T的匀强磁场中,如图所示.物 块由静止下滑,滑到某个位置时离开斜面, 求:⑴物块带何种电荷? ⑵物块刚离开斜面时的速度多大? ⑶ 物块从静止到刚离开斜面的过程中做什么运动, 斜面至少多长?
复习
1、运用左手定则判断安培力的方向 F I
I
F 2、磁场对电流有力的作用，电流是怎样形成的 呢？ ３、那么我们是否可以想到磁场对运动电荷也 有作用力呢？
电子射线管实验
磁场对运动电 荷的作用力叫 做 洛伦兹力 . .
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洛伦兹力是安培力 的微观本质
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三、洛伦兹力大小
导线中的电流强度 I = nqSv
导线受安培力为 F安 =BIL=BnqSvL
导线中的电荷的总个数为N = nSL
F安 BnqvSL 每个电荷受力为 F qvBห้องสมุดไป่ตู้洛 N nLS
三、洛伦兹力大小
F洛=qVB F洛= 0 ( V⊥B） ( V∥B）
当V与B成一角度θ时
F洛=qVBsinθ
F洛=qvB
=1.60×10-19×3×106×0.10 =4.8×10-14 N
2、当一带正电q的粒子以速度v沿螺线管中轴线进入 该通电螺线管，若不计重力，则 [ ] CD A．带电粒子速度大小改变； B．带电粒子速度方向改变； C．带电粒子速度大小不变； D．带电粒子速度方向不变。
3、摆长为L的单摆在匀强磁场中摆动，摆
3、如图所示，质量为m的带正电小球能沿着竖直的 绝缘墙竖直下滑，磁感应强度为B的匀强磁场方向如 图所示，并与小球运动方向垂直．若小球电荷量为 q， 球与墙间的动摩擦因数为μ，则小球下滑的最大速度 为________，最大加速度为________．
作业：
1、如图所示，一个带正电q的小带电体处于垂直纸面向里的 匀强磁场中，磁感应强度为B，若小带电体的质量为m，为了 使它对水平绝缘面正好无压力，应该（ ）
T1 2mg 1 cos mg Bqv
v T1 F洛 mg m L
2
3mg 2mg cos Bq 2 gL 1 cos
目标检测
1、试判断图所示带电粒子刚进入磁场时所受的 洛仑兹力的方向。
2、用丝线吊一个质量为m的带电(绝缘)小球处于匀强 磁场中，空气阻力不计，当小球分别从A点和B点向最 低点O运动且两次经过O点时( ) A．小球的动能相同 B．丝线所受的拉力相同 C．小球所受的洛伦兹力相同 D．小球的向心加速度相同
1.安培力是洛伦兹力的集体表现，洛伦兹力是 安培力产生的原因。 2.大小关系：F安＝NF洛（N是导体中运动的电 荷数） 3.方向关系：F安与F洛方向相同 4.F安与F洛本质都是磁场对运动电荷的作用力
课堂练习
1、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？
A．使B的数值增大 B．使磁场以速率 v＝mg/qB，向 上移动 C．使磁场以速率v＝mg/qB，向 右移动 D．使磁场以速率v＝mg/qB，向 左移动
2、如图所示，带电小球在匀强磁场中沿光滑绝缘 的圆弧形轨道的内侧来回往复运动，它向左或向右 运动通过最低点时（ ） A．速度相同 B．加速度相同 C．所受洛伦兹力相同 D．轨道给它的弹力相同
一、洛伦兹力的方向－－－左手定则
试判断下图中的带电粒子刚进入磁场时所受的洛伦兹力的方向
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垂直纸面向外
1、可见：以相同速度进入同一磁场的正负电荷受到的洛伦兹 力方向相反。 2、安培力方向由左手定则判断。（我们知道安培力的方向既 垂直于磁场方向，又垂直于电流方向，同样也用左手定则判断 洛伦兹力f的方向）也是既垂直于磁场B的方向又垂直于电荷运 动速度v的方向