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1、1.2 1.2 洛伦兹力洛伦兹力洛伦兹力的定义洛伦兹力的定义：物理学中，把磁场对运动电荷的作用力称为洛伦兹力。洛伦兹，荷兰物理学家洛伦兹力的方向判断洛伦兹力的方向判断左手定则左手定则如图所示，伸开左手，使拇指与其余四个手指垂直，并且都与手掌在同一个平面内，让磁感线从掌心进入，并使四指指向正电荷运动的方向，这是拇指所指的方向就是运动的正电荷在磁场中所受洛伦兹力的方向。注意：判断下列各图洛伦兹力的方向判断下列各图洛伦兹力的方向FF FFF洛伦兹力的大小洛伦兹力的大小推导：设导线中单位体积内的自由电荷数为，自由电荷量记为，定向移动的速度为，设长度为L的导线中的自由电荷在时间内全部通过横截面，横截面面
2、积为S，则通过的电荷量为Q。根据安培力公式F安BIL，可做如下推导：根据有又有 F安=ILB推得 F安=nqvSLB这段导线中含有的运动的电荷数为nLS,而安培力是磁场作用在这段导线中的每个运动电荷上的洛伦兹力的合力，推得：微观：运动电子在磁场中受洛伦兹力宏观：电流在磁场中受安培力洛仑兹力的大小洛仑兹力的大小1.当速度与磁场方向垂直时（vB）2.当速度与磁场方向平行时（v/B）3.当速度与磁场方向成特定角度时判断下列各图洛伦兹力的方向和大小判断下列各图洛伦兹力的方向和大小F=qvBF=qvBsin30F=qvBF=qvB带电粒子在磁场中的运动带电粒子在磁场中的运动用洛伦兹力演示仪观察运动电子的
3、轨迹实验现象实验现象（1）不加磁场时轨迹为直线。（2）加上匀强磁场时，令电子垂直第射入磁场轨迹为圆。（3）保持电子速度不变，改变磁感应强度磁感应强度越大，圆形轨迹的半径越小（4）保持磁感应强度不变，改变射进的电子的速度速度越大，圆周运动的半径越大。实验结论实验结论（1）当带电粒子以垂直于磁场的方向进入匀强磁场时，粒子做匀速圆周运动（2）当带电粒子的初速度方向与磁场方向成角时，粒子做等螺距螺旋运动洛仑兹力与电场力的比较洛仑兹力与电场力的比较洛伦兹力洛伦兹力磁场对运动电荷的作用力电场力电场力洛伦兹力只改变电荷速度的方向，不只改变电荷速度的方向，不改变速度的大小改变速度的大小F=qEF=qvB(vB
4、)洛伦兹力一定是一定是F FB B，F Fv vv0,0,且且v v不与不与B B平行平行正电荷受力方向与电场方向相同，负电荷相反洛伦兹力可能做正功、负功，也可能不做功任何情况下都不做功任何情况下都不做功可改变电荷的速度大小和方向电场中的电荷一定受到电场力的作用产生条件大小力的方向与场的关系概念做功情况作用效果 例题1、如图所示，带正电的小球竖直向下射入垂直纸面向里的匀强磁场，关于小球运动和受力说法正确的是（）A小球刚进入磁场时受到的洛伦兹力水平向右B小球运动过程中的速度不变C小球运动过程的加速度保持不变D小球受到的洛伦兹力对小球做正功A做匀速圆周运动的半径和周期做匀速圆周运动的半径和周期（1 1）轨道半径）轨道半径做由于洛伦兹力提供向心力，则有 ，得到轨道半径为 ,粒子的轨道半径与粒子的速率成正比。（2 2）周期）周期由轨道半径与周期之间的关系知 （与（与v v、r r无关）无关）例题2、如图所示，在水平线上方有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B粒子，和氘核（）从同一位置O垂直射入磁场中，如果测得这两个带电粒子做圆周运动的轨道半径R相同，下列说法正确的是（）A粒子和氘核的动量大小之比为1：1 B粒子和氘核的周期之比为2：1C粒子和氘核的向心加速度大小之比为1：1D粒子和氘核的动能之比为1：1C
