安培力和洛伦兹力
安培力与洛伦兹力
1.5 第一章 安培力与洛伦兹力【知识再理解1】磁场对通电导线、运动电荷的作用力 1. 概念：安培力（大小、方向）、洛伦兹力（大小、方向） 2. 方法：（1）左手定则 （2）力和运动分析 3. 规律：（1） 安培力和洛伦兹力关系1． 如图所示有一个与水平面成θ=37°的光滑导电滑轨，导轨上放置一个可以自由移动的金属杆ab 。
导电滑轨宽L =0.5m ，金属杆ab 质量m =0.4kg 、电阻R 0=2.0Ω，整个装置处于方向垂直斜面向上、磁感应强度大小为B =4T 的匀强磁场中。
导轨所接电源的电动势为E =9V ，内阻r =1.0Ω，其他电阻不计，取g =10m/s 2，sin37°=0.6，cos37°=0.8。
现要保持金属棒在导轨上静止不动，求：（1） 金属棒所受到的安培力大小； （2） 滑动变阻器接入的阻值；（3） 若金属棒与导轨间有动摩擦因数为μ=0.5，最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力，求滑动变阻器接入的最小阻值。
2.4N 4.5Ω 1.5Ω2． 如图所示,在一绝缘、粗糙且足够长的水平管道中有一带电荷量为q 、质量为m 的带电小球,管道半径略大于小球半径。
整个管道处于磁感应强度为B 的水平匀强磁场中,磁感应强度方向与管道垂直。
现给带电小球一个水平速度v ,则在整个运动过程中,带电小球克服摩擦力所做的功可能为（ ）①0 ②221mv ③221）（qB mg m ④][2122）（qB mg v m - A. ② B.①③④ C. ①②④ D.②④【知识再理解2】带电粒子在匀强磁场中的运动、质谱仪、回旋加速器、带电粒子在复合场中的运动 1. 方法：（1）力和运动分析 （2）带电粒子在匀强磁场中圆心、轨道、关系确定方法。
2. 规律：（1）带电粒子在有界匀强磁场中运动角度、长度、时间分析。
（2）复合场中运动衔接1． 真空中有一匀强磁场，磁场边界为两个半径分别为a 和3a 的同轴圆柱面，磁场的方向与圆柱轴线平行，其横截面如图所示。
洛伦兹力与安培力的相互推导
洛伦兹力与安培力的相互推导要说洛伦兹力和安培力的关系，先得从两个“老朋友”谈起，这俩可不是一般的关系复杂，都是电磁学中不可或缺的角色。
说到洛伦兹力，大家大概都不陌生吧，它是描述电荷在电场和磁场中受到的力。
通俗点说，就是一个电荷如果在电场或磁场中跑，它就会受到力的作用，方向和大小都得考虑到。
想象一下，如果你拿着一颗小电荷球站在电场里，那电场就像个“大力士”，把球推向某个方向。
这就是电场对电荷施加的力，听起来简单对吧？可是事情总没那么简单，当这颗电荷球又走进了磁场，那事儿就不一样了。
磁场会让这颗球产生一种偏离原来的轨迹的效果，让它走弯路。
要是球原本是直线运动，结果一碰到磁场就开始做“弯弯曲曲”的运动，就像那种在骑车时不小心转弯踩到石头一样，偏离了最初的轨迹。
好了，讲到这里你可能会想：“电场和磁场的力到底是什么样的呢？”好吧，洛伦兹力给了我们答案：这个力不光看电场，还得考虑磁场，甚至电荷的运动方向。
简单点说，洛伦兹力是个“联合体”，它包含了电场对电荷的作用，也包括了磁场对电荷的影响，整个力的方向是通过电荷的运动方向、磁场的方向，甚至电荷本身的“电性”来决定的。
说到安培力，这个名字估计也不会让你太陌生吧。
其实安培力可以说是洛伦兹力的“亲戚”，或者说两者是同宗同源的。
如果你把安培力想象成洛伦兹力中的“特别版本”也不为过。
这里，我们得转个话题，聊聊电流。
你可以把电流想象成一个流动的电荷大军，它们在导线中冲锋陷阵。
你给电流加上一个磁场，这个电流就会受力，就像一队士兵走到沙漠里被风吹得东倒西歪的样子。
这个力，大家听好，就是安培力，它的强度与电流的大小、磁场的强度和方向有关系，简直就是电流和磁场“亲密接触”的结果。
但是这里有个有趣的地方，虽然洛伦兹力和安培力很像，实际上它们是从不同的角度来的。
洛伦兹力是从一个“单电荷”的角度考虑的，而安培力则是从“电流”的角度出发的。
你可以理解为洛伦兹力是一个非常个人主义的概念，它关心的是一个单独的电荷受力的情况，而安培力则更像是一个“大团队”的协作，它关心的是一群电荷流动的情况下，整个电流受到的力。
安培力与洛伦兹力知识点
安培力与洛伦兹力知识点
洛伦兹力是磁场对运动中的带电粒子的作用力，是对单个带电粒子而言；安培力是磁场对通电导线的作用力，是对整个在磁场中的导线而言。
一、安培力知识点
1、安培力的方向既跟磁场方向垂直，又跟电流方向垂直，也就是说，安培力的方向总是垂直于磁感线和通电导线所在的平面。
2、安培力的对象是磁场对电流的作用力。
3、F安=BIL，普遍式：F=BILsinθ。
4、方向：左手定则。
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电流的方向，那么大拇指所指的方向就是通电导线在磁场中所受安培力的方向。
二、洛仑兹力知识点
1、洛伦兹力是磁场中的运动电荷所受到的磁场对它的作用力。
2、洛仑兹力的对象是磁场对运动电荷的作用力。
3、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、电荷的运动速率v、磁感应强度B 的乘积：F=qvB。
4、左手定则。
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，四指指向正电荷运动的方向或负电荷运动的相反方向。
5、洛伦兹力时刻与速度方向垂直，且指向圆心。
时刻垂直v与B决定的平面，所以洛伦兹力不做功。
安培力和洛伦兹力
B
FE e H
I
v
E
b
d
■
9
1. 霍尔效应：在磁场中，载流导体或半导 体上出现横向电势差的现象。
1879年美国物理 学家霍尔发现
2.霍尔电压：1）定义：霍尔效应中产生的电势差。
上图中导体上下两端面出现电势差
IB VH Bb nqd
霍尔系数
1 / nq
10
■
2）公式： ①运动电荷受洛仑兹力 f m qB ②在霍尔电场中，电荷受电力 f e qEH
§6.4 安培力和洛伦兹力
§6.4 .1 安培力
*§6.4 .2
§6.4 .3
磁场对载流线圈的作用力矩 磁矩
洛仑兹力
§6.4.4
* §6.4.5
带电粒子在磁场中运动
霍尔效应
1
§6.4 .3 洛仑兹力 1.洛仑兹力：
磁场对运动电荷施以的磁场力叫洛仑兹力。
2.公式：
3.说明： 1）各量的含义：
f m q B
Id l d F
B
dF
B
Id l
2.整个载流导线受力 F Idl B
l
注意：先化成标量再积分。 ■
15
二、安培力与洛仑兹力的关系 1.推导： 安培力 df Idl B 而
I qns df qnsdl B
v//
h
B
2）粒子运动：螺旋运动 粒子在垂直磁场的平面里做圆周运动 同时又沿磁场方向匀速运动 ■
7
①螺旋半径 ②螺距
m0 m0 sin R qB qB
■
2πm0 cos h T0 cos qB
高中物理磁场中的安培力与洛伦兹力
高中物理磁场中的安培力与洛伦兹力在高中物理的学习中，磁场部分的安培力与洛伦兹力是两个非常重要的概念。
理解它们不仅对于应对考试中的难题至关重要，更有助于我们深入理解自然界中电磁相互作用的规律。
首先，咱们来聊聊安培力。
安培力是指通电导线在磁场中受到的力。
当一段通有电流的导线置于磁场中时，导线就会受到安培力的作用。
这个力的大小与电流的大小、导线在磁场中的长度、磁感应强度以及电流方向与磁场方向的夹角有关。
其大小可以用公式 F ＝BILsinθ 来计算，其中 F 表示安培力，B 表示磁感应强度，I 是电流强度，L 是导线在磁场中的有效长度，θ 是电流方向与磁场方向的夹角。
那这个公式是怎么来的呢？这就得从电流的本质说起。
电流其实是由大量自由电子定向移动形成的。
每个自由电子在磁场中都会受到洛伦兹力的作用，由于电子定向移动，它们所受洛伦兹力的宏观表现就形成了安培力。
比如说，在一个垂直纸面向里的匀强磁场中，有一根水平放置的通有电流的直导线。
如果电流方向向右，那么根据左手定则，导线所受安培力的方向就会竖直向下。
安培力在实际生活中有很多应用。
像电动机就是利用安培力的原理工作的。
在电动机中，通电线圈在磁场中受到安培力的作用而发生转动，从而将电能转化为机械能。
接下来，咱们再看看洛伦兹力。
洛伦兹力是指运动电荷在磁场中所受到的力。
当一个电荷以速度 v 在磁场中运动时，如果磁场的磁感应强度为 B，并且电荷的运动方向与磁场方向夹角为θ，那么这个电荷所受到的洛伦兹力大小为 F ＝qvBsinθ，其中 q 表示电荷量。
洛伦兹力的方向同样可以用左手定则来判断。
需要注意的是，洛伦兹力始终与电荷的运动方向垂直，所以洛伦兹力永远不会对运动电荷做功。
举个例子，如果一个带正电的粒子以水平向右的速度在垂直纸面向里的磁场中运动，那么根据左手定则，粒子所受洛伦兹力的方向就是竖直向上。
洛伦兹力在现代科技中也有着重要的应用。
比如，在显像管中，电子枪发射出的电子在磁场的作用下发生偏转，从而使电子能够准确地打在屏幕的指定位置上，形成图像。
安培力与洛伦兹力
安培力与洛伦兹力安培力和洛伦兹力是电磁力学中两个重要的力的概念。
它们在解释电荷在磁场中的运动和相互作用方面起着关键的作用。
本文将介绍安培力和洛伦兹力的概念、公式及其应用。
一、安培力安培力是由电流产生的磁场对电荷的作用力。
根据安培力定律，当电流通过一段导线时，会产生一个磁场，而这个磁场会对附近的其他电荷施加力。
安培力的大小与电流的大小和方向以及电荷所处位置有关。
安培力的公式可以表示为：F = BILsinθ，其中F是安培力的大小，B是磁场的强度，I是电流的大小，L是电流所在导线的长度，θ是电流和磁场的夹角。
当电流和磁场垂直时，安培力达到最大值；而当电流和磁场平行时，安培力为零。
这一规律为我们解释电流在磁场中的运动提供了重要的依据。
安培力在许多实际应用中发挥着重要的作用。
例如，电动机、发电机和变压器等电器设备都是基于安培力的工作原理。
此外，MRI（磁共振成像）技术也是利用安培力来实现对人体内部结构的图像获取。
二、洛伦兹力洛伦兹力是电荷在磁场中所受到的力。
它是由电荷的运动状态和磁场的作用相互耦合产生的。
根据洛伦兹力定律，当带电粒子在磁场中运动时，会受到一个垂直于其速度方向且大小与速度、电荷量和磁场强度有关的力。
洛伦兹力的公式可以表示为：F = qvBsinθ，其中F是洛伦兹力的大小，q是电荷量，v是电荷的速度，B是磁场的强度，θ是速度和磁场的夹角。
洛伦兹力的方向垂直于速度和磁场的平面，并遵循左手螺旋定则。
当速度与磁场平行或反平行时，洛伦兹力为零；而当速度与磁场垂直时，洛伦兹力达到最大值。
洛伦兹力在许多领域都有着广泛的应用。
在粒子物理学中，加速器通过电磁铁产生磁场，通过对带电粒子施加洛伦兹力来加速粒子。
在药物输送和生物学研究中，利用洛伦兹力可以对带电颗粒进行操控和定位。
三、安培力与洛伦兹力的关系安培力和洛伦兹力在形式上非常相似，但它们的作用对象不同。
安培力作用于电流所携带的电荷，而洛伦兹力则作用于运动的电荷。
安培力与洛伦兹力有何联系
安培力与洛伦兹力有何联系在物理学中，安培力和洛伦兹力是两个非常重要的概念。
它们在电磁学领域中扮演着关键的角色，并且存在着紧密的联系。
首先，让我们来分别了解一下安培力和洛伦兹力的定义。
安培力是指通电导线在磁场中受到的力。
简单来说，如果有一根导线中通有电流，然后把这根导线放到磁场中，导线就会受到一种力的作用，这个力就是安培力。
而洛伦兹力呢，则是指运动电荷在磁场中所受到的力。
从微观角度来看，安培力实际上是洛伦兹力的宏观表现。
我们想象一下，一根导线中充满了自由电子，当导线中通有电流时，这些自由电子就会沿着导线定向移动。
在磁场中，每个自由电子都会受到洛伦兹力的作用。
由于大量自由电子的定向移动，它们所受到的洛伦兹力在宏观上就表现为导线所受到的安培力。
为了更深入地理解这一联系，我们可以通过一些数学公式来进行分析。
安培力的大小可以用公式 F ＝ BIL 来计算，其中 B 是磁感应强度，I 是电流强度，L 是导线在磁场中的有效长度。
而洛伦兹力的大小则可以表示为 F ＝ qvB，其中 q 是电荷的电荷量，v 是电荷的运动速度，B同样是磁感应强度。
对于一段长度为 L 的导线，其中通有电流 I，假设导线中单位体积内的自由电子数为 n，每个电子的电荷量为 e，自由电子定向移动的速度为 v。
那么电流 I 可以表示为 I ＝ nSvq，其中 S 是导线的横截面积。
将电流的表达式代入安培力的公式中，可以得到 F ＝ BnSvqL。
而这段导线中总的自由电子数为 N ＝ nSL，所以安培力可以进一步表示为 F ＝ NqvB。
这就和单个自由电子所受到的洛伦兹力的表达式非常相似了，只是这里是大量自由电子所受洛伦兹力的总和。
从方向上来看，安培力和洛伦兹力的方向判定遵循相同的规则——左手定则。
伸出左手，让磁感线穿过掌心，四指指向电流（正电荷运动方向或负电荷运动的反方向）的方向，那么大拇指所指的方向就是安培力（洛伦兹力）的方向。
在实际应用中，安培力和洛伦兹力都有着广泛的用途。
洛伦兹力和安培力的公式
洛伦兹力和安培力的公式好的，以下是为您生成的文章：咱今天就来好好唠唠洛伦兹力和安培力的公式，这俩家伙在物理学里那可是相当重要的角色！先说说洛伦兹力的公式吧，F = qvB。
这里的 F 代表洛伦兹力，q 是带电粒子的电荷量，v 是粒子的速度，B 是磁感应强度。
记得我当初学这个的时候，还闹过一个笑话。
有一次在物理课上，老师正讲着洛伦兹力的公式，我在下面迷迷糊糊的。
老师突然提问我：“你来给大家讲讲这个公式里每个字母代表啥。
”我一下子慌了神，结结巴巴地说：“F 是……是力，q 是……是球？”全班哄堂大笑，老师也是哭笑不得，又给我耐心地讲了一遍。
从那以后，我可不敢在课上开小差了，认认真真地把这个公式给搞明白了。
那再来说说安培力，它的公式是 F = BIL。
F 还是力，B 依旧是磁感应强度，I 是电流强度，L 是导线在磁场中的有效长度。
给大家举个例子，就像我们家里用的那种长长的电线，如果把它放在磁场里，电流通过的时候就会受到安培力的作用。
比如说，有一根直直的电线，电流顺着电线流淌，周围有个均匀的磁场，这时候安培力就会让电线产生一些奇妙的变化。
咱深入琢磨琢磨这两个公式，会发现它们之间有着千丝万缕的联系。
洛伦兹力是针对单个带电粒子的，而安培力呢，则是大量带电粒子定向移动形成电流时所受到的总的力。
可以说，安培力是洛伦兹力的宏观表现。
想象一下，无数个小小的带电粒子，就像一群小蚂蚁一样，各自受到洛伦兹力，然后它们一起行动，形成了电流，这时候整体表现出来的就是安培力。
这就好比一场盛大的游行，每个人（粒子）都有自己的小步伐（洛伦兹力），但大家一起走起来，就形成了一股强大的洪流（安培力）。
在实际的应用中，这两个公式可太有用啦。
比如说在电动机里，就是靠着安培力来让电机转动起来的。
还有在一些科学研究中，通过研究带电粒子在磁场中的运动，利用洛伦兹力的公式来计算和分析它们的轨迹。
学习这两个公式的时候，可别死记硬背，要理解它们背后的物理意义。
洛伦兹力和安培力
三、 磁场力的功
载流线圈或导线在磁场中受到磁场力（安培力） 载流线圈或导线在磁场中受到磁场力（安培力） 或磁力矩作用，因此，当导线或线圈位置改变时， 或磁力矩作用，因此，当导线或线圈位置改变时， 磁场力就做了功。下面从一些特殊情况出发， 磁场力就做了功。下面从一些特殊情况出发，建立 磁场力做功的一般公式。 磁场力做功的一般公式。 1. 载流导线在磁场中运动时磁力所作的功
r r r dF = Idl × B
一段任意形状载流导线受到的安培力
r F =
∫
L
r dF =
∫
L
v v Id l × B
安培力的微观解释 载流导线受到的安培力的微观实质是载流导线中大 量载流子受到洛仑兹力的结果。 量载流子受到洛仑兹力的结果。简单证明如下 r 在载流导线上任取一电流元 Idl 其中电荷dq沿导线速度为 其中电荷 沿导线速度为 r r 电流元长 dl = vdt 则 dq = Idt 在电流元所在的微小空间区域， 在电流元所在的微小空间区域，磁场可看作匀强的 按照洛仑兹力公式 洛仑兹力公式， ，按照洛仑兹力公式，可得电流元所受磁场力 r r r r r dl r d F = d q v × B = Id t d t × B = I d l × B 这就是电流元在磁场中受到的安培力
这一推一吸的合力便驱使列车高速前进。 这一推一吸的合力便驱使列车高速前进。强大的磁力 可使列车悬浮1 10cm 与轨道脱离接触， cm， 可使列车悬浮 1～ 10cm， 与轨道脱离接触 ， 消除了列 车运行时与轨道的摩擦阻力，使列车速度可达 400km/s 400km/s
电磁驱动力原理图
二、磁场对载流线圈的作用
Fy = ∫ IBdx = IBL
0
安培力定律与洛伦兹力定律
安培力定律与洛伦兹力定律安培力定律和洛伦兹力定律是电磁学中重要的两个概念，它们描述了电流和电磁场之间的相互作用关系。
本文将介绍安培力定律和洛伦兹力定律的基本原理、公式和应用。
一、安培力定律安培力定律是由法国物理学家安培在19世纪初提出的，它描述了电流元在磁场中所受的力的大小和方向。
根据安培力定律，当一个导体中有电流通过时，它所受的力与电流元的大小、电流方向和磁场强度有关。
安培力定律的数学表达式为：F = BILsinθ其中，F为力的大小，B为磁感应强度，I为电流的大小，L为电流元的长度，θ为电流元与磁感应强度之间的夹角。
根据安培力定律，当电流元与磁感应强度方向垂直时，力的大小最大；当电流元与磁感应强度方向平行时，力的大小为零。
根据右手定则，我们可以确定电流元所受力的方向。
应用上，安培力定律常用于解释电机、电磁铁等电磁设备的工作原理，也为量测磁场强度提供了一种方法。
二、洛伦兹力定律洛伦兹力定律是由荷兰物理学家洛伦兹在19世纪末提出的，它描述了带电粒子在电磁场中所受的力的大小和方向。
洛伦兹力定律将电磁场的作用引入了电荷粒子的运动中。
洛伦兹力定律的数学表达式为：F = q(E + v × B)其中，F为力的大小，q为电荷的大小，E为电场强度，v为电荷的速度，B为磁感应强度。
根据洛伦兹力定律，当电荷速度与磁感应强度方向垂直时，力的大小最大；当电荷速度与电场强度方向平行时，力的大小为零。
根据右手定则，我们可以确定洛伦兹力的方向。
洛伦兹力定律有广泛的应用，例如在粒子加速器、电子显微镜等领域都有它的身影。
它也解释了电荷在磁场中绕轨道运动的原理，深入理解了电场和磁场的相互作用关系。
结论安培力定律和洛伦兹力定律是描述电流和电磁场相互作用关系的重要定律。
通过安培力定律和洛伦兹力定律，我们可以了解电流元和带电粒子在磁场和电磁场中所受的力的大小和方向。
它们不仅是电磁学理论基础，也在电子技术和物理实验中有着广泛的应用。
安培力和洛伦兹力
安培力和洛伦兹力的概念1、洛伦兹力：运动电荷在磁场中所受到的力称为洛伦兹力，即磁场对运动电荷的作用力。
荷兰物理学家洛仑兹（1853－1928）首先提出了运动电荷产生磁场和磁场对运动电荷有作用力的观点，为纪念他，人们称这种力为洛仑兹力。
洛伦兹力的公式是f＝qvB(适用条件：磁场是匀强磁场，v与B方向垂直）。
式中q、v分别是点电荷的电量和速度；B是点电荷所在处的磁感应强度。
v与B方向不垂直时，洛伦兹力的大小是f＝｜q｜vBsinθ，其中θ是v和B的夹角。
洛伦兹力的方向遵循左手定则。
由于洛伦兹力始终垂直于电荷的运动方向，所以它对电荷不作功，不改变运动电荷的速率和动能，只能改变电荷的运动方向使之偏转。
洛伦兹力既适用于宏观电荷，也适用于微观荷电粒子。
电流元在磁场中所受安培力就是其中运动电荷所受洛伦兹力的宏观表现。
导体回路在恒定磁场中运动，使其中磁通量变化而产生的动生电动势也是洛伦兹力的结果，洛伦兹力是产生动生电动势的非静电力。
2、安培力：磁场对电流的作用力通常称为安培力，这是为了纪念安培在研究磁场对通电导线的作用方面的杰出贡献而命名的。
大量实验表明，垂直于磁场的一段通电导线，在磁场中某处受到的安培力的大小F跟电流强度I和导线的长度L的乘积成正比。
即：电流为I、长为L的直导线，在匀强磁场B中受到的安培力大小为：F＝ILBsin(I，B)，电动机的工作原理就是基于此式，其中(I，B)为电流方向与磁场方向间的夹角。
安培力的方向由左手定则判定。
对于任意形状的电流受非匀强磁场的作用力，可把电流分解为许多段电流元I△L，每段电流元处的磁场B 可看成匀强磁场，受的安培力为△F=I△L·Bsin(I，B)，把这许多安培力加起来就是整个电流受的力。
应该注意，当电流方向与磁场方向相同或相反时，即(I，B)=0或TT时，电流不受磁场力作用。
当电流方向与磁场方向垂直时，电流受的安培力最大为F=ILB。
安培力的实质是形成电流的定向移动的电荷所受洛伦兹力的合力。
高中物理安培力与洛伦兹力
高中物理安培力与洛伦兹力安培力和洛伦兹力，说起来其实挺有意思的，听着有点复杂，实际上一点也不难。
你想想啊，生活中我们天天都在接触这些力。
比如你玩过电磁铁吧？它就是基于安培力的原理。
洛伦兹力呢，也是无处不在的，不信你摸摸手机里的电流，或者你坐地铁的时候，电磁铁都在默默发挥作用。
这些力跟我们日常生活息息相关，所以咱们今天就来轻松聊聊这些力，看看到底有多神奇。
先来说说安培力。
安培力其实就是电流通过导体时，导体在磁场中受到的力。
大家学过磁场的定义吧，反正就是那些看不见摸不着的东西，它们环绕在电流周围，电流在磁场中走动，就像是一只小船在水面上漂荡。
如果没有这些磁场的“推动”，小船可就不太动了。
你看过电流通过导体的时候，导体会被磁场推着走吧？这就是安培力在作怪。
它的大小和电流的强度、导体的长度以及磁场的强度有关系。
简单来说，电流强一点，导体越长，磁场越强，力就越大。
就像你用一根铁丝，电流很强，周围有强大的磁场，那这根铁丝就会有一种“趁势而动”的感觉，瞬间就被“甩”出去。
哇，想想是不是有点酷？安培力的方向呢，倒也不复杂。
我们可以用著名的右手定则来判断：把右手的四指指向电流的方向，掌心朝向磁场的方向，最后大拇指指的方向，就是力的方向。
就像你抓住一个东西，手指指向电流，掌心指向磁场，最后“咻”一声，那个力就像风一样刮到你身上。
是不是很有画面感？你在用力推一辆车的时候，车轮也会受力，前进的方向其实就可以想象成是这种感觉。
再来聊聊洛伦兹力。
这个名字听起来挺高深的，其实它就是一种总的力的表现。
你也许会想，啥是“总的力”？没错，洛伦兹力其实是电荷在电场和磁场中受的综合作用力。
当电荷在电场和磁场中运动时，这两个场的力量会一起作用在电荷上，最终把它推向一个特定的方向。
你可以把电荷想象成小小的粒子，它在电场和磁场中跑来跑去，电场负责“吸引”，磁场负责“推动”。
这俩场一起作用，电荷就像一个迷失方向的小球，滚来滚去，不知道跑哪里去。
2024年浅谈安培力和洛伦兹力的关系
2024年浅谈安培力和洛伦兹力的关系1. 安培力与洛伦兹力的定义安培力，又称磁场对电流的作用力，是描述电流在磁场中所受力的物理量。
根据安培定律，当一根导线中流过电流时，它会在其周围产生磁场。
若该导线处于另一个磁场中，导线所受的力即为安培力。
安培力的大小与电流强度、导线长度、导线与磁场的夹角以及磁场强度有关。
洛伦兹力，是描述电荷在电磁场中受力的物理量。
根据洛伦兹力定律，当电荷在电磁场中移动时，它会受到一个与速度方向和磁场方向都垂直的力。
这个力即为洛伦兹力。
洛伦兹力的大小与电荷量、电荷速度、电荷与磁场的夹角以及磁场强度有关。
2. 安培力与洛伦兹力的关系安培力与洛伦兹力之间存在着紧密的联系。
首先，从宏观角度来看，安培力可以视为洛伦兹力的一个特例。
当导线中流过电流时，可以将其看作是大量电荷定向移动的结果。
这些电荷在移动过程中受到洛伦兹力的作用，而导线所受的合力即为安培力。
因此，安培力是洛伦兹力在宏观尺度上的表现。
其次，从微观角度来看，洛伦兹力是安培力的基础。
安培力描述了电流在磁场中的受力情况，而电流本身是由电荷的运动产生的。
洛伦兹力作为描述单个电荷受力的物理量，为安培力的存在提供了微观解释。
3. 安培力与洛伦兹力的应用安培力和洛伦兹力在物理学、工程学和日常生活中都有着广泛的应用。
在电动机、发电机和变压器等电磁设备中，安培力和洛伦兹力是实现电能与机械能相互转换的关键。
例如，在电动机中，电流在磁场中受到安培力的作用，从而驱动电动机的转动。
而在发电机中，机械能驱动导体在磁场中运动，产生感应电流，实现机械能向电能的转换。
此外，在粒子加速器、核磁共振成像（MRI）等高科技领域，洛伦兹力也发挥着重要作用。
在粒子加速器中，通过调整磁场强度和方向，可以控制带电粒子的运动轨迹，从而实现粒子的加速和聚焦。
在MRI中，利用洛伦兹力对核磁共振信号进行空间编码，从而获取人体内部结构的图像。
4. 安培力与洛伦兹力的比较安培力与洛伦兹力在定义和应用上虽然有所区别，但它们在本质上都是描述电荷或电流在电磁场中所受力的物理量。
安培力与洛伦兹力
安培力与洛伦兹力安培力和洛伦兹力是电学中两种常见的力，它们影响着我们生活中的各种电器设备。
接下来，我们将深入探讨它们的概念、性质以及应用。
一、安培力安培力是指通过两条电流互相作用时所产生的力。
安培力的大小与电流的大小和方向有关，而且跟电流在空间中的分布、几何形状也有关系。
最初发现安培力是法国物理学家安培（Ampère）在1820年进行研究时发现的，因此以他的名字命名。
二、洛伦兹力洛伦兹力是指带电粒子在电场和磁场作用下所受到的力，又称为洛伦兹-洛伦兹力。
在电磁学的理论中，洛伦兹力通常用来描述粒子在电磁场中的运动状态。
洛伦兹力的大小与带电粒子的电量、电场和磁场的强度以及带电粒子的速度有关。
洛伦兹力的发现归功于荷兰物理学家洛伦兹（Lorentz）在1892年的工作。
三、安培力和洛伦兹力的关系安培力和洛伦兹力都是电学中的力，它们之间存在着密切的关系。
当电流通过一段导体时，会在周围产生磁场，带电粒子在磁场中运动时将受到洛伦兹力的作用。
这种力的大小跟电荷的量、电磁场的强度以及带电粒子的运动状态有关。
而在电磁学中，安培定律就是描述电流和磁场之间关系的定律。
安培定律表明，通过导体所产生的磁场的方向与电流的方向相同，磁力线的密度与电流的大小成正比。
也就是说，当电流通过导体时，将产生一个与电流方向相同的磁场，而这个磁场将对周围的带电粒子产生洛伦兹力的作用。
四、应用安培力和洛伦兹力的应用非常广泛。
在实际应用中，特别是电子学、通信、电力系统中，这两种力被广泛使用。
例如，在核磁共振成像技术中，利用安培力的原理使得磁共振成像仪可以检测人体内部的磁性物质，从而做出诊断；在大型电器设备如发电机、电动机和变压器中，利用洛伦兹力的原理控制电流和磁场的分布，使得设备可以正常运行。
总之，安培力和洛伦兹力在电学中起着十分重要的作用，科学家们一直在不断深入研究它们的性质和应用，在更广泛的领域中不断发挥着作用。
安培力与洛伦兹力
安培力与洛伦兹力安培力和洛伦兹力是电磁学中两个重要的概念，它们描述了电流和磁场之间的相互作用关系。
在本文中，我们将详细介绍安培力和洛伦兹力的概念，它们的定义与公式，以及在实际应用中的重要性。
安培力（Ampere Force）是指电流在磁场中受到的力。
它的概念最早由法国物理学家安培（André-Marie Ampère）提出，用来描述电流元在磁场中所受到的力的大小和方向。
根据安培力的定义，当一个电流元I在磁感应强度为B的磁场中运动时，它所受到的力F可以用安培力公式表示为F = I * B * l * sinθ，其中l为电流元的长度，θ为电流元和磁感应强度之间的夹角。
安培力的大小与电流强度、磁感应强度以及电流元的长度和夹角有关。
根据安培力公式可以看出，当电流元和磁感应强度垂直时，安培力达到最大值；而当电流元和磁感应强度平行时，安培力为零。
此外，根据该公式还可以发现，安培力的方向与电流元和磁感应强度的夹角有关，符合右手规则：握住电流元，让手指指向电流方向，磁感应强度的方向则是由手掌指向指尖的方向，而安培力的方向则是垂直于手掌的方向。
洛伦兹力（Lorentz Force）是指带电粒子在电场和磁场中所受到的力。
它的概念最早由荷兰物理学家洛伦兹（Hendrik Lorentz）提出，用来描述带电粒子在电磁场中的相互作用。
根据洛伦兹力的定义，当一个带电粒子在电场强度为E的电场和磁感应强度为B的磁场中运动时，它所受到的力F可以用洛伦兹力公式表示为F = q * (E + v * B)，其中q 为带电粒子的电量，v为带电粒子的速度。
洛伦兹力的大小与带电粒子的电量、速度以及电场强度和磁感应强度有关。
根据洛伦兹力公式可以看出，当带电粒子的速度与磁感应强度垂直时，洛伦兹力的大小达到最大值；而当带电粒子的速度与磁感应强度平行时，洛伦兹力为零。
此外，根据该公式还可以发现，洛伦兹力的方向与带电粒子的电量、速度以及电场和磁场之间的相对方向有关。
安培力和洛伦兹力的公式
安培力和洛伦兹力的公式安培力（Ampere's force）和洛伦兹力（Lorentz force）是两个重要的物理概念，用于描述带电粒子在磁场中受到的力。
下面将详细介绍这两个力的公式及其应用。
安培力是指在磁场中带电粒子所受的力。
其公式为：F = qvBsinθ其中，F表示安培力的大小，q表示带电粒子的电荷量，v表示带电粒子的速度，B表示磁场的大小，θ表示带电粒子速度方向与磁场方向之间的夹角。
从这个公式中可以看出，安培力的大小与带电粒子的电荷量、速度以及磁场的大小和方向有关。
当带电粒子的速度与磁场方向垂直时，安培力最大；当速度与磁场方向平行时，安培力为零。
洛伦兹力是指带电粒子在同时存在磁场和电场的情况下所受的力。
其公式为：F=q(E+v×B)其中，F表示洛伦兹力的大小，q表示带电粒子的电荷量，E表示电场的强度，v表示带电粒子的速度，B表示磁场的大小，符号"×"表示向量叉积。
洛伦兹力是由电场力和磁场力的叠加所得。
当电场和磁场方向相互垂直时，洛伦兹力最大；当电场和磁场方向平行时，洛伦兹力为零。
洛伦兹力具有以下几个重要的特性：1.洛伦兹力对带电粒子速度的方向有三种可能的影响：使带电粒子偏转、使带电粒子减速和使带电粒子加速。
这取决于电场、磁场和带电粒子速度之间的关系。
2.洛伦兹力的大小与带电粒子的电荷量、速度以及电场和磁场的大小和方向有关。
当带电粒子的速度与电场方向垂直且与磁场方向平行时，洛伦兹力最大。
3.洛伦兹力遵循右手法则，即将右手的四指沿着磁场方向伸直，然后将拇指沿着电荷所受力的方向伸出。
拇指所指的方向就是洛伦兹力的方向。
应用方面，安培力和洛伦兹力的公式被广泛应用在许多领域中，包括电磁感应、磁共振成像、离子轰击、粒子加速器等等。
通过对这些力的研究和应用，我们可以更好地理解带电粒子在电磁场中的运动规律，并且可以利用这些力来控制带电粒子的运动。
总结起来，安培力和洛伦兹力是两个重要的物理概念，用于描述带电粒子在磁场和电场中所受的力。
物理选修二安培力与洛伦兹力
物理选修二安培力与洛伦兹力在物理的世界里，安培力和洛伦兹力就像一对形影不离的好朋友。
咱们得搞明白什么是安培力。
想象一下，你在公园里玩一根长长的磁铁，旁边有一个电流通过的导线。
哇，那电流就像是这个磁铁的好基友。
它们之间有种神奇的吸引力，一旦电流在磁场里流动，就会产生安培力，哗的一声，感觉就像是两位老友碰面，立马有了火花。
好吧，不是那种火花，更多是那种让导线动起来的力量，懂了吗？然后再来说说洛伦兹力。
这可是个名副其实的“大佬”角色，涵盖了电场和磁场的力量。
简单来说，洛伦兹力是电荷在电场和磁场中所受的力量。
如果你想象一下电荷就像一个调皮的小孩，在两个看不见的力量的牵引下，跑来跑去，那种感觉简直让人忍俊不禁。
当这个小孩在电场中时，他会受到电场的吸引或推斥，像是在跟周围的朋友打闹。
而当他碰到磁场时，哎呀，他的跑动方向立马就变了，仿佛是被一股神秘的力量推着走。
哇，这就好比是街头的舞者，随着音乐的节拍，灵动自如，变化多端。
在我们日常生活中，安培力和洛伦兹力可没少发挥作用。
比如，电动机就是一个好例子。
想象一下，家里那个吵吵闹闹的电风扇，它的旋转可不是随便来的。
安培力帮助电动机中的转子不停旋转，哗哗作响，给你带来清凉的风。
就像是在盛夏的午后，突然有了一丝清风，真是爽到心底。
还有那些电磁铁，没错，安培力和洛伦兹力在这里也是默默奉献，支撑着这个小小的“魔术师”完成它的变幻。
再说说这两个力在科技发展中的重要性。
想想看，现在的高铁、地铁、甚至是太空中的卫星，这些都是靠着安培力和洛伦兹力的加持。
在高铁上飞驰的你，或许还没意识到，它们的运行效率可是与这两种力量紧密相连的。
洛伦兹力帮助控制着列车的方向，安培力则让电机运转自如，真是一对黄金搭档。
不过，有趣的是，虽然它们的名字听起来挺高大上的，但实际上，它们的工作原理却是相当简单。
就像是调料一样，不管你做的是什么菜，盐和糖总是必不可少。
安培力和洛伦兹力，虽然在物理公式中显得复杂，但它们的本质却是日常生活中随处可见的力量。
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安培力与洛伦兹力
1.如图所示，一金属直杆MN 两端接有导线，悬挂于线圈上方，MN 与线圈均处于竖直平面内，为使MN 垂直纸面向外运动，可以（ ）
A ．将a 、c 端接在电源的正极，b 、d 端接在电源的负极
B ．将a 、c 端接在电源的负极，b 、d 端接在电源的正极
C ．将a 、d 端接在电源的正极，b 、c 端接在电源的负极
D ．将a 、c 端接在交流电源的一端，b 、d 端接在交流电源的另一端
2.如图所示两根平行放置的长直导线a 和b 载有大小相等、方向相反的电流。
A 受到的磁场力大小为1F 。
当加入一与导线所在平面垂直的匀强磁场后，a 受到的磁场力大小变为2F 。
则此时b 受到的磁场力大小变为（ ）
A.2F 1F 2F C.1F +2F 1F 2F
3.如图（a ）所示，导线abc 为垂直折线，其中电流为I ，ab=bc=L ，导线所在的平面与匀强磁场垂直，匀强磁场的磁感应强度为B ，求导线abc 所受安培力的大小和方向
4.如图所示，一段导线abcd 位于磁感应强度为B 的匀强磁场中，且与磁场方向（垂直于纸面向里）垂直。
线段ab 、bc 和cd 的长度均为L ，且∠abc=∠bcd=135°。
流经导线的电流为I ，方向如图中箭头所示。
导线段abcd 所受到的磁场的作用力的合力（ ）
A.方向沿纸面向上，大小为(2+1）IBL
B.方向沿纸面向上，大小为(21-)IBL
C.方向沿纸面向下，大小为（2+1）IBL
D.方向沿纸面向下，大小为(21-)IBL
5.在光滑的绝缘面上放置一根质量为m 的长直通电导体棒，电流方向垂直纸面向里，如图所示，欲使导体棒静止，在斜面上施加匀强磁场的方向可能为（ ）
A.竖直向上
B.竖直向下
C.垂直斜面向上
D.水平向右
6.质量为m 的通电细杆置于倾角为θ的导轨上，导轨宽度为d ，杆与导轨间的动摩擦因数为μ，有垂直于纸面向里的电流通过杆，杆恰好静止于导轨上，在如图所示的A 、B 、C 、D 四个图中，杆与导轨间的动摩擦力一定不为零的是（ ）
A B C D
7.把一通电直导线放在蹄形磁铁的磁极的正上方，导线可以自由移动，当导线通以电流I 时，导线的运动情况从上往下看是（ ）
A.顺时针方向转动，同时下降
B.顺时针方向转动，同时上升
C.逆时针方向转动，同时下降
D.逆时针方向转动，同时上升
8.通有电流的导线1L 和2L 处在同一平面（纸面）内，1L 是固定的，2L 可绕垂直纸面的固
定转轴O 转动(O 为2L 的中心)，各自的电流方向如图所示。
下列哪种情况将会发生（ ）
A.因2L 不受磁场力的作用，固2L 不动
B.因2L 上、下两部分所受的磁场力平衡，固2L 不动
C.2L 可绕O 按顺时针方向转动
D.2L 可绕O 按逆时针方向转动
9.如图所示，金属棒MN 两端由等长的轻质细线水平悬挂，处于竖直向上的匀强磁场中，棒中通以M 向N 的电流，平衡时两悬线与竖直夹角均为θ。
如果仅改变下列某一个条件，θ角的相应变化情况是（ ）
A ．棒中的电流变大，θ角变大
B ．两悬线等长变短，θ角变小
C ．金属棒质量变大，θ角变大
D ．磁感应强度变大，θ角变小
10.电磁轨道炮工作原理如图所示。
待发射弹体可在两平行轨道之间自由移动，并与轨道保持良好接触。
电流I 从一条轨道流入，通过导电弹体后从另一条轨道流回。
轨道电流可形成在弹体处垂直于轨道平面的磁场（可视为匀强磁场），磁感应强度的大小与I 成正比。
通电的弹体在轨道上受到安培力的作用而高速射出。
现欲使弹体的出射速度增加至原来的2倍，理论上可采用的方法是
A ．只将轨道长度L 变为原来的2倍
B ．只将电流I 增加至原来的2倍
C ．只将弹体质量减至原来的一半
D ．将弹体质量减至原来的一半，轨道长度L 变为原来的2倍，其它量不变
13.阴极射线管中粒子流向由左向右，其上方放置一根通有如图所示的电流直导线，导线与阴极射线管平行，则阴极射线将（ ）
A.向上偏转
B.向下偏转
C.向纸里偏转
D.向纸外偏转
14.如图所示，摆球是带负电的单摆，在一匀强磁场中摆动，匀强磁场方向垂直纸面向里，摆球在AB 间摆动过程中，由A 摆到最低点C 时，摆线拉力为F 1，摆球加速度大小为a 1，由B 摆到最低点C 时，摆线拉力的大小为F 2，摆球加速度为a 2，则（）
＞F 2，a 1=a 2 ＜F 2，a 1=a 2
＞F 2，a 1＞a 2 ＜F 2，a 1＜a 2
15.一切初速度为零的质子，经过电压为1880V 的电场加速后，垂直进入磁感应强度为-45.010⨯T 的匀强磁场中，质子受到的洛伦兹力是多大？洛伦兹力与质子的重力比值是多大？（质子质量=-271.6710kg ⨯，g 取10kg N ）
16.如图所示，a 为带正电的小物块，b 是一不带电的绝缘物块（设a 、b 间无电荷转移），a 、b 叠放于粗糙的水平面上，地面上方有垂直纸面向里的匀强磁场，现用水平力F 拉b 物块，使a 、b 一起无相对滑动地向左加速运动，在加速运动阶段（ ）
A.a 对b 的压力不变 对b 的压力变大
、b 间的摩擦力变小 、b 间的摩擦力不变
17.如图所示，质量为m 、电荷量为+q 的环P 套在固定水平长直绝缘杆上，整个装置处于垂直于杆的水平匀强磁场中，磁感应强度大小为B 。
现给环一方向向右的初速度0
v （0v >mg q B
），则（ ）
A.环将向右做减速运动，最后做匀速运动
B.环将向右做减速运动，最后停止运动
C.从环开始运动到最后达到稳定状态，损失的机械能是201mv 2
D.从环开始运动到最后达到稳定状态，损失的机械能是201mv 2
-21mg m 2q B ⎛⎫ ⎪⎝⎭ 18.一个带正电的小球沿光滑绝缘桌面向右运动，速度方向垂直于一个水平方向的匀强磁场，如图所示，小球飞离桌面后落到地板上，设飞行时间为1t ，水平射程为1s ，着地速度为1v ；撤去磁场，其余的条件不变，小球飞行的时间为2t ，水平射程为2s ，着地速度为2v ，则下列论述正确的是（ ）
A.1s >2s
B.1t >2t
C.1v 和2v 大小相等
D.1v 和2v 方向相同
19.如图所示，一块通电的铜板放在磁场中，板面垂直磁场，板内通有如图所示方向的电流，
a、b是铜板左、右边缘的两点，则（）
A.电势φa＞φb
B.电势φb＞φa
C.电流增大时，|φa-φb|增大
D.其他条件不变，将铜板改为NaCl水溶液时，电势结果仍然一样
20.如图所示，在图中虚线所围的区域内，存在电场强度为E的匀强电场和磁感应强度为B 的匀强磁场，已知从左方水平射入的电子，通过该区域时未发生偏转，假设电子重力可忽略不计，则在该区域中的E和B的方向可能是（）
A．E和B都沿水平方向,并与电子运动的方向相同
B．E和B都沿水平方向,并与电子运动的方向相反
C．E竖直向上,B垂直纸面向外
D．E竖直向上,B垂直纸面向里
21.有关洛伦兹力和安培力的描述，正确的是（）
A.通电直导线在匀强磁场中一定受到安培力的作用
B.安培力是大量运动电荷所受洛伦兹力的宏观表现
C.带电粒子在匀强磁场中运动受到的洛伦兹力做正功
D.通电直导线在磁场中受到的安培力方向与磁场方向平行
22.如图所示，两个相同的半圆形光滑绝缘轨道分别竖直放置在匀强电场E和匀强磁场B中，轨道两端在同一高度上，两个相同的带正电小球a、b同时从轨道左端最高点由静止释放，且在运动中始终能通过各自轨道的最低点M、N，则（）
A.两小球每次到达轨道最低点时的速度都有v N >v M
B.两小球每次到达轨道最低点时对轨道的压力都有N F >M F
C.小球b 第一次到达N 点的时刻与小球a 第一次到达M 点的时刻相同
D.小球b 能达到轨道的最右端，小球a 不能达到轨道的最右端。