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课件网) 运动电荷在磁场中受到的力 洛伦兹力(Lorentz force) 1、定义：运动电荷在磁场中受到的作用力，叫洛伦兹力。 一、洛伦兹力(Lorentz force) 洛伦兹是荷兰物理学家、数学家。1853年7月18日生于阿纳姆。1870年入莱顿大学学习数学、物理学，1875年获博士学位。25岁起任莱顿大学理论物理学教授，达35年。洛伦兹是经典电子论的创立者。他以电子概念为基础来解释物质的电性质，并从电子论推导出运动电荷在磁场中要受到力的作用，即洛伦兹力。 洛伦兹把物体的发光解释为原子内部电子的振动产生，并预言光源放在磁场中时，原子内电子的振动将发生改变，从而导致光谱线的增宽或分裂 。1896年10月，洛伦兹的学生塞曼发现，在强磁场中钠光谱的D线有明显的增宽，即产生塞曼效应，证实了洛伦兹的预言。在1902年塞曼和洛伦兹共同获得诺贝尔物理学奖。洛伦兹于1928年2月4日在哈勒姆逝世。在举行葬礼那天，荷兰全国的电讯、电话中止3分钟，以示哀悼。 洛伦兹力的方向 伸开左手： 磁感线———垂直穿入手心 四指——— 大拇指——— 所受洛伦兹力的方向 ①指向正电荷的运动方向 ②指向负电荷运动的反向 v F洛 实验结论：洛伦兹力的方向既跟磁场方向垂直F⊥B，又跟电方荷的运动方向垂直F⊥v，故洛伦兹力的方向总是垂直于磁感线和运动电荷所在的平面，即：F安⊥Bv平面 思考与讨论 如图所示，若将电荷的运动方向和磁场的方向同时反向，则洛伦兹力的方向是不是也跟着反向？ 结论：当电荷的运动方向和磁场方向同时反向时，洛伦兹力方向不变。 v F洛 1、试判断下列运动的带电粒子在磁场中所受洛伦兹力的方向： 课堂练习 在图所示的各图中，匀强磁场的磁感应强度均为B，带电粒子的速率均为v，带电荷量均为q.试求出图中带电粒子所受洛伦兹力的大小，并指出洛伦兹力的方向． 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洛伦兹力的方向 × × × × × × × × × + × × × × × × × × × V V + V V V + V FL + V 垂直纸面向外 垂直纸面向里 + V FL FL FL FL=0 FL=0 课堂练习: 安培力为F安=BIL 电流的微观表达式为 设导线中共有N个自由电子N=nsL 每个电子受的磁场力为F洛 = F安/N 故可得F洛=evB I=nesv (条件是v⊥B) 洛伦兹力的大小 洛仑兹力的特点 1、洛伦兹力的大小： v∥B，F洛=0；v⊥B，F洛=qvB 2、洛伦兹力的方向： F洛⊥B F洛⊥v F洛⊥vB平面 3、洛伦兹力的效果：只改变运动电荷速度的方向，不改变运动电荷速度的大小。 重要结论：洛伦兹力永远不做功！ v与B成θ时，F洛=qvBsinθ v⊥ v∥ 电荷在电场中一定要受到电场力的作用 运动电荷在磁场中不一定要受到洛伦兹力的作用 电场力F=qE 洛伦兹力F=qvB 电场力方向与电场方向平行 洛伦兹力方向与磁场方向垂直 电场力对运动的电荷不一定做功 洛伦兹力对运动的电荷一定不做功 思考与讨论 你能指出电场和磁场对电荷作用力的不同吗？ 1、大小的不同： 2、方向的不同： 3、作用关系的不同： 4、做功的不同： 2、带电量为＋q的粒子，在匀强磁场中运动，下面说法正确的是（ ） A、只要速度大小相同，所受的洛伦兹力就相同 B、如果把＋q改为－q，且速度反向大小不变，则所受的洛伦兹力大小、方向均不变 C、只要带电粒子在磁场中运动，就一定受洛伦兹力作用 D、带电粒子受洛伦兹力小，则该磁场的磁感应强度小 B 课堂练习 3、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( ) 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、电子的速度始终不变. D、电子的动能始终不变 BD 课堂练习 C 4、一长直螺线管通有交流电，一个电子以速度v沿着螺线管的轴线射入管内，则电子在 ... ...
