运动电荷在磁场中的受到的力

例1、下列各图中带电粒子刚刚进入磁场，试判 断这时粒子所受格伦兹力的方向
f
×××
+×
V
×
×
+
V+V
××× f
+V
垂直纸面向外 垂直纸面向里
+ × × × f
×××
V
×××
f+ V
V
f=0
V
f=0
例2、如图：磁场方向，正电荷的运 动方向，电荷所受洛伦兹力的方向两
两垂直，则正确的是（ D ）
f
+V
B
洛伦兹力的作用
其作用是改变粒子 速度的方向，而不 改变其速度的大小．
洛伦兹力的作用
从太阳或其他星体上， 时刻都有大量的高能粒 子流放出，称为宇宙射 线。这些高能粒子流， 如果都到达地球，将对 地球上的生物带来危害。庆幸的是，地球周围 存在地磁场，改变了宇宙射线中带电粒子的运 动方向，对宇宙射线起了一定的阻挡作用。
库仑力: 静止间电荷间的相互作用力
区 安培力: 磁场对通电导线的作用力 分
洛伦兹力: 磁场对运动电荷的作用力
比较电场和磁场对电荷的作用力
电荷在电场中一定要受到电场力的作用.
1. 电荷在磁场中不一定要受到洛伦兹力力的作用.
电场力的大小F=qE
2.百度文库
洛伦兹力的大小F=qvB 电场力方向与电场方向平行
3. 洛伦兹力方向与磁场方向垂直
定向移动的速率：v
每个电荷的带电量：q 单位体积的电荷数：n
F =qvB
洛伦兹力的大小
2.定义： 当电荷在垂直于磁场的方向上运
动时，磁场对运动电荷的洛伦兹力F等于 电荷量q、速率v、磁感应强度B三者的 乘积。
F = qvB
洛伦兹力的大小
3.提醒： F = qvB只适用于v⊥B的情况 若v与B间的夹角为θ，则F =qvBsinθ
3、洛伦兹力的大小：
（1）当v平行于B时： F=0 （2）当v垂直于B时： F=qvB
4.洛伦兹力的作用
方法1.加匀强磁场 方法2.加匀强电场
3
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：
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
V
f+
B
B
f +V + B
fV
洛伦兹力的方向
2.注意：
洛伦兹力的方向垂直于v和B二者所决定的 平面。
3.特点： 洛伦兹力总是跟运动的电荷的速度
方向垂直，所以洛伦兹力只能改变运动电荷的速 度方向，而不改变速度的大小。
洛伦兹力对带电粒子始终不做功！
洛伦兹力的大小
1.公式推导：
通电导体的长度：L
横截面积：S
电场力对运动的电荷不一定做功.
4. 洛伦兹力对运动的电荷一定不做功
课堂练习
1.电子以初速度V垂直进入磁感应强度为B的 匀强磁场中,则( B、D )
A.磁场对电子的作用力始终不变. B.磁场对电子的作用力始终不做功 C.电子的动量始终不变. D. 电子的动能始终不变
2.一束粒子中有带正电的,有带负电的,还 有不带电的.要把它们分开,有哪些办法?
例3、电子的速率V=3×106m/s垂直射入 B=0.1T的匀强磁场中，它所受的洛伦兹力 为多大（e=1.6×10-19 C）
解：f = Bqv = 0.1×1.6 ×10-19 ×3 ×106 =4.8 ×10-14N
例4、粒子带两个元电荷的正电，当它以速 率V=10m/s垂直磁感线方向在B=0.20T的匀强 磁场中运动时，受到的洛伦兹力是多少？
磁场对运动电荷的作用
复习引入新课
磁场对电流有力的作用
如图：匀强磁场中，通电导线受到的
磁场力大小为：
B/
θ B F BILsin
I
B//
当 00 或180 0 时F 0
当 900时, F BIL为最大值
当B与I不垂直时,
F B/ IL BILsin
电流由电荷的定向移动形成
解：q = 1.6 ×10-19 ×2C = 3.2 ×10-19 ×10N
f=Bqv=0.20×3.2 ×10-19 ×10N = 6.4 ×10-19N
例5、光滑斜面，倾角为θ，匀强磁场的磁感 应强度为B，一质量为M，带电量Q的小球在 斜面上自静止释放，求A球在斜面上运动的时 间和最大速度（设斜面足够长）
方向水平并与小球运动方向垂
直，若小球带正电量q，球与
墙面的动摩擦因数为μ ，则小 球下落的最大速度为多大？
小结
1、定义：磁场对运动电荷的作用力，叫做洛伦兹力。 2、方向：由左手定则判断
（1）洛仑兹力F一定和B、V决定的平面垂直。 （2）洛仑兹力只改变速度的方向而不改变其大小。
（3）洛伦兹力永远不做功。W FS cos ( 900 )
4两个相同的单摆摆长L，摆球质量为m， 带有电荷＋q，在垂直于纸面向里的磁感 应强度为B的匀强磁场中从相同高度摆下， 当其向左、向右通过最低点时，动能是 否相同，洛伦兹力是否相同，向心力是 否相同，线上拉力大小是否相同？
5
如图所示，质量为m的带正电
的小球能沿着竖直墙竖直滑下，
磁感应强度为B的匀强磁场，
我们已经知道磁场对电流有力的作用， 那么磁场对电荷有力的作用吗？
洛伦兹力
狭缝
荧光屏
阴极 电子束
阳极
N S
１
S N
２
实验结果
(1).在没有外磁场时,电子沿 直线前进,表明运动的电荷没有 受到力的作用.
(2).当有外磁场时,电子束运 动的轨迹发生弯曲,表明运动电 荷受到磁场的作用力.
洛伦兹力
1.洛伦兹力定义：磁场对电荷的作用力。 2.验证：
洛伦兹力
3.与安培力的关系：
作用在通电导体上的安培力是磁场对运动 电荷作用力的宏观表现。
洛伦兹力是安培力的微观本质。
4.洛伦兹：
荷兰物理学家，首先提出运动电荷产生磁场 和磁场对运动电荷有作用力的观点。
洛伦兹力的方向
1.洛伦兹力的方向由左手定则来判定：
拇指所指的方 向就是正电荷所受 洛伦兹力的方向， 若运动的是负电荷， 那么受到的洛伦兹 力的方向跟正电荷 的受力相反！