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第五节研究洛仑兹力 洛伦兹 荷兰物理学家 很可能安培力就是磁场对运动电荷有作用力而产生 磁场对电流的作用力 1 什么是安培力 2 电流是怎样形成 3 磁场中导体的电荷定向移动则导体受安培力 没有定向移动则导体不受安培力 由此推理 你的猜想安培力可能是磁场对 的作用力而产生 电荷的定向移动形成 洛仑兹力的演示 2 实验验证 有什么办法让电荷脱离金属导体 阴极射线管 安培力是洛伦兹力的宏观表现 洛伦兹力是安培力的微观本质 一 洛伦兹力的方向 伸开左手 使大拇指跟其余四指垂直 处于同一平面内 把手放入磁场中 磁感线垂直穿过手心 四指指向正电荷运动的方向 或负电荷运动方向的反向 拇指所指的是洛伦兹力的方向 左手定则 例1 试判断下列图中各带电粒子所受洛仑兹力的方向 或带电粒子的电性 或带电粒子的运动方向 V 粒子垂直于纸面向里运动 所受洛仑兹力垂直于纸面向外 2 截面为矩形的金属导体 放在图所示的磁场中 当导体中通有图示方向电流时 导体上 下表面的电势 之间有 D 无法判断 C B A C 方法1 分解磁场 方法2 分解速度 关于洛伦兹力方向的说明 洛伦兹力的方向垂直于v和B组成的平面 1 洛伦兹力方向关系 f洛 v 一定 f洛 B 一定 v与B不一定垂直 2 洛伦兹力对电荷不做功 洛伦兹力只改变运动电荷速度的方向 不改变速度的大小 EK不变 二 洛仑兹力的大小 问题讨论 1 电荷在时间t通过的长度L 在长L的体积内的电荷数为N n 单位体积内的电荷数S 导体截面积v 电荷运动速度q 电荷的电量 L S 2 通过导线的电流强度I 长度为L的导线所受的安培力F 3 每个电荷在垂直磁场 磁感应强度为B 中运动受到的洛仑兹力f nSL vt nqSv BnqSvL qvB 原理 安培力可以看作是大量运动电荷所受洛仑兹力的合力的宏观表现 二 洛伦兹力的大小1 v B时 f qvB 2 v B时 电荷不受洛伦兹力 f 03 V与B成 时 方法1 分解磁场 B2 B1 v2 v1 f qvB1 qvBsin f qv1B qvBsin 方法2 分解速度 练习 课本P901 3 4 小结 1 洛伦兹力 磁场对运动电荷的作用力安培力是洛伦兹力的宏观表现2 洛伦兹力的方向 左手定则f vf B3 洛伦兹力大小f洛 qVBsin 为V与B夹角 V B
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