高中物理洛伦兹力的知识点介绍

高中物理洛伦兹力知识点1、洛伦兹力是磁场对运动电荷的作用，它是安培力的微观本质。

安培力是洛伦兹力的宏观表现。

2、洛伦兹力的大小(1)当电荷速度方向垂直于磁场的方向时，磁场对运动电荷的作用力，等于电荷量、速率、磁感应强度三者的乘积，即F=qvB.(2)当电荷速度方向平行磁场方向时，洛伦兹力F=0。

(3)当电荷速度方向与磁场方向成θ角时，可以把速度分解为平行磁场方向和垂直磁场方向来处理，此时受洛伦兹力F=qvBsinθ。

3、洛伦兹力的方向安培力的方向可以用左手定则来判断，洛伦兹力的方向也可用左手定则来判断：伸开左手，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，让磁感线穿过手心，对于正电荷，四指指向电荷的运动方向，对于负电荷，四指的指向与电荷的运动方向相反，大拇指所指的方向就是洛伦兹力的方向。

由此可见洛伦兹力方向总是垂直速度方向和磁场方向，即垂直速度方向和磁场方向决定的平面。

4、洛伦兹力的特点因为洛伦兹力始终与电荷的运动方向垂直，所以洛伦兹力对运动电荷不做功。

它只改变运动电荷速度的方向，而不改变速度的大小。

5、洛伦兹力与电场力的比较(1)与带电粒子运动状态的关系带电粒子在电场中所受到的电场力的大小和方向，与其运动状态无关。

但洛伦兹力的大小和方向，则与带电粒子本身运动的速度紧密相关。

(2)决定大小的有关因素电荷在电场中所受到的电场力F=qE，与两个因素有关：本身电量的多少和电场的强弱。

运动电荷在磁场中所受的磁场力，与四个因素有关;本身电量的多少、运动速度v的大小、速度v的方向与磁感应强度B方向间的关系、磁场的磁感应强度B。

(3)方向的区别电荷所受电场力的方向，一定与电场方向在同一条直线上(正电荷同向，负电荷反向)，但洛伦兹力的方向则与磁感应强度的方向垂直。

高中物理：洛伦兹力
1．洛伦兹力的特点
(1)洛伦兹力的方向总是垂直于运动电荷的速度方向和磁场方向共同确定的平面，所以洛伦兹力只改变速度的方向，不改变速度的大小，即洛伦兹力永不做功．
(2)当电荷运动方向发生变化时，洛伦兹力的方向也随之变化．
(3)用左手定则判断负电荷在磁场中运动所受的洛伦兹力时，要注意将四指指向电荷运动的反方向．
2．洛伦兹力与安培力的联系及区别
(1)安培力是洛伦兹力的宏观表现，二者是相同性质的力．
(2)安培力可以做功，而洛伦兹力对运动电荷不做功．
例1图7中a、b、c、d为四根与纸面垂直的长直导线，其横截面位于正方形的四个顶点上，导线中通有大小相同的电流，方向如图所示．一带正电的粒子从正方形中心O点沿垂直于纸面的方向向外运动，它所受洛伦兹力的方向是()
图7
A．向上B．向下
C．向左D．向右
①大小相同的电流；②向外运动．
答案B
解析根据安培定则及磁感应强度的矢量叠加，可得O点处的磁场向左，再根据左手定则判断带电粒子受到的洛伦兹力向下．
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「高中物理」洛伦兹力的性质『基础知识』一、洛仑兹力的大小和方向1、洛仑兹力的概念：磁场对运动电荷的作用力叫洛仑兹力。

2、洛仑兹力的大小。

（1）洛仑兹力计算式为F＝qvBsinθ，其中θ为v与B之间的夹角；（2）当θ＝0°时，v∥B，F＝0；当θ＝90°时，v⊥B，F最大，最大值Fmax＝qvB。

3、洛仑兹力的方向。

（1）洛仑兹力的方向用左手定则判定：伸开左手，使大拇指和其余四指垂直，并且都跟手掌在同一平面内，把手放入磁场中，让磁感线垂直穿入掌心，四指指向正电荷的运动方向，那么，大拇指所指的方向就是正电荷所受洛仑兹力的方向；如果运动电荷为负电荷，则四指指向负电荷运动的反方向。

（2）F、v、B三者方向间的关系。

已知v、B的方向，可以由左手定则确定F的唯一方向：F⊥v、F⊥B、则F垂直于v和B所构成的平面；但已知F和B的方向，不能唯一确定v的方向，由于v可以在v 和B所确定的平面内与B成不为零的任意夹角，同理已知F和v的方向，也不能唯一确定B的方向。

二、洛仑兹力的特性1、洛仑兹力计算公式F洛＝qvB可由安培力公式F安=BIL和电流的微观表达式I＝nqvS共同推导出：F安＝BIL＝B（nqvS）L＝（nSL）qvB，而导体L中运动电荷的总数目为N＝nsL，故每一个运动电荷受洛伦兹力为F洛＝F安/N＝qvB。

安培力是大量运动电荷所受洛伦兹力的宏观表现。

2、无论电荷的速度方向与磁场方向间的关系如何，洛仑兹力的方向永远与电荷的速度方向垂直，因此洛仑兹力只改变运动电荷的速度方向，不对运动电荷做功，也不改变运动电荷的速率和动能。

所以运动电荷垂直磁感线进入匀强磁场仅受洛仑磁力作用时，一定作匀速圆周运动。

3、洛仑兹力是一个与运动状态有关的力，这与重力、电场力有较大的区别，在匀强电场中，电荷所受的电场力是一个恒力，但在匀强磁场中，若运动电荷的速度大小或方向发生改变，洛仑兹力是一个变力。

《洛伦兹力》知识清单一、洛伦兹力的定义当带电粒子在磁场中运动时，会受到一种力的作用，这个力就叫做洛伦兹力。

洛伦兹力是由荷兰物理学家亨德里克·安东·洛伦兹首先提出的。

它是磁场对运动电荷的作用力。

二、洛伦兹力的大小洛伦兹力的大小与电荷量、速度大小、磁感应强度以及速度方向与磁感应强度方向的夹角有关。

当电荷的运动方向与磁场方向垂直时，洛伦兹力的大小可以用公式F ＝ qvB 来计算，其中 q 表示电荷量，v 表示电荷的速度，B 表示磁感应强度。

当电荷的运动方向与磁场方向平行时，洛伦兹力为零。

当电荷的运动方向与磁场方向有夹角时，洛伦兹力的大小为 F ＝qvBsinθ，其中θ为速度方向与磁感应强度方向的夹角。

三、洛伦兹力的方向洛伦兹力的方向可以用左手定则来判断。

伸出左手，让磁感线垂直穿过手心，四指指向正电荷运动的方向（或者负电荷运动的反方向），那么大拇指所指的方向就是洛伦兹力的方向。

需要注意的是，洛伦兹力的方向始终与电荷的运动方向垂直，所以洛伦兹力永远不做功。

四、洛伦兹力与安培力的关系安培力是磁场对通电导线的作用力。

安培力可以看作是大量运动电荷所受洛伦兹力的宏观表现。

在一段通电导线中，自由电子定向移动形成电流。

每个自由电子都受到洛伦兹力，这些洛伦兹力的合力就表现为导线所受到的安培力。

五、洛伦兹力的应用1、质谱仪质谱仪是利用带电粒子在磁场中偏转的原理来测量粒子的质量和比荷的仪器。

带电粒子经过加速电场加速后，进入磁场中偏转。

不同质量和电荷量的粒子在磁场中偏转的半径不同，通过测量偏转半径，就可以计算出粒子的质量和比荷。

2、回旋加速器回旋加速器是利用带电粒子在磁场中做圆周运动，在电场中加速的原理来加速带电粒子的装置。

带电粒子在回旋加速器的两个半圆形的金属盒之间来回运动，每次通过缝隙时都会被电场加速，在磁场中做圆周运动的半径逐渐增大，直到达到所需的能量。

3、磁流体发电机磁流体发电机是一种将等离子体的动能转化为电能的装置。

洛仑磁力知识点总结在日常生活中，我们能够感受洛尔兹力的作用。

例如，当我们使用磁铁吸引铁屑时，就能够感受到铁屑受到磁场的作用。

当电流通过一个导线时，附近的铁屑会被吸引到导线附近，这是由于洛伦茨力的作用。

洛伦兹力也是太阳耀斑和行星磁层加热的重要机制。

此外，洛伦兹力还在研究原子、核物理、半导体器件等方面有重要的应用。

洛伦茨力的具体公式为：F = q(E + v × B)其中， F 为洛伦茨力， q 为电荷量， E 为电场， v 为电荷运动的速度， B 为磁场。

根据这个公式，我们可以得出以下几点关于洛伦兹力的知识点：1. 电荷在电场中的受力电荷在电场中会受到电场力的作用，其大小与电荷量和电场强度有关。

根据洛伦茨力的公式，电荷在电场中受到力的大小为 F = qE。

这个力会使电荷发生加速度，从而产生运动。

2. 电荷在磁场中的受力当电荷运动时，它会在磁场中受到力的作用。

洛伦茨力的公式告诉我们，电荷在磁场中受到的力的大小与电荷量、运动速度和磁场强度有关。

这个力会使电荷在磁场中发生转向，或者产生受力运动。

3. 洛伦茨力对导体的影响当电流通过导体时，导体中的自由电子会受到洛伦茨力的影响。

这个力会使电子受到一个向导体的一侧偏移的力，从而导致导体内部的电子产生偏移，形成感应电场和感应电流。

洛伦兹力不仅在电磁学中有着重要应用，在物理学、工程学、生物学等领域也有着广泛的应用。

了解洛伦兹力的原理和公式，对于探索自然界规律、发展新型电子器件、解决重大技术问题等都具有重要意义。

因此，深入学习和了解洛伦兹力是非常有必要的。

补充一些洛伦兹力的其他重要知识点：1. 洛伦茨力对磁场的影响当电荷运动时，会在其周围产生磁场，并且会受到磁场的力的作用。

这个力会使电荷在磁场中发生转向，或者产生受力运动。

这个现象被称为洛伦茨力。

2. 洛伦茨力对电子运动的影响当自由电子在导体中运动时，会受到洛伦茨力的作用。

这个力会使电子在导体内部产生偏移，从而导致导体内部的电子产生感应电场和感应电流。

洛仑兹力[P1]洛仑兹力：运动电荷受到的磁场的作用力，叫做洛仑兹力．（1）洛仑兹力大小： f = q v B sin θ f = B q V （当B ⊥V 时）， 当电荷静止或运动电荷的速度方向跟磁感强度的方向平行时，电荷都不受洛仑兹力。

（2）洛仑兹力的方向——由左手定则判断。

注意：①洛仑兹力一定垂直于B 和V 所决定的平面.②四指的指向是正电荷的运动方向或负电荷运动的反方向；（3）特性：洛仑兹力对电荷不做功，它只改变运动电荷的速度方向，不改变速度的大小。

（4）洛伦兹力和安培力的关系：洛伦兹力是安培力的微观表现。

[P2]洛伦兹力计算公式的推导：如图所示，整个导线受到的磁场力（安培力）为F 安=BIL ；其中I=nesv ；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 ，则F 安=NF 。

由以上四式得F=qvB 。

条件是v 与B 垂直。

当v 与B 成θ角时，F=qvB sin θ。

[P3]带电粒子在磁场中的圆周运动：若带电粒子速度方向与磁场方向平行(相同或相反)，带电粒子以不变的速度做匀速直线运动．当带电粒子速度方向与磁场垂直时，带电粒子在垂直于磁感应线的平面内做匀速圆周运动．带电粒子在匀强磁场中仅受洛伦兹力而做匀速圆周运动时，洛仑兹力充当向心力：rmv qvB 2=， 由此可以推导出该圆周运动的半径公式和周期公式：Bqm T ,Bq mv r π2== m )qBR (mv E k 22122==动能[P4]2007年上海卷）在磁感应强度B 的匀强磁场中，垂直于磁场放入一段通电导线。

若任意时刻该导线中有N 个以速度v 做定向移动的电荷，每个电荷的电量为q 。

则每个电荷所受的洛伦兹力f ＝ q v B __，该段导线所受的安培力为F ＝ N q v B ___。

[P5]2007高考理综北京卷）图1是电子射线管示意图.接通电源后，电子射线由阴极沿x 轴方向射出,在荧光屏上会看到一条亮线.要使荧光屏上的亮线向下（z 轴负方向）偏转，在下列措施中可采用的是____B______。

磁场对运动电荷的作用 1．洛伦兹力的大小和方向（1）洛伦兹力大小的计算公式：F qvB =sin θ其中θ为v 与B 之间的夹角，当v 与B 垂直时，F qvB =；当v 与B 平行时，0F =，此时电荷不受洛伦兹力作用．（2）洛伦兹力的方向：、、F v B 方向间的关系，用左手定则来判断．注意：四指指向为正电荷的运动方向或负电荷运动方向的反方向；洛伦兹力既垂直于B 又垂直于v ，即垂直于B 与v 决定的平面． （3）洛伦兹力的特征①洛伦兹力与电荷的运动状态有关．当0v =时，0F =，即静止的电荷不受洛伦兹力．②洛伦兹力始终与电荷的速度方向垂直，因此，洛伦兹力只改变运动电荷的速度方向，不对运动电荷做功，不改变运动电荷的速率和动能．2．洛伦兹力与安培力的关系（1）洛伦兹力是单个运动电荷受到的磁场力，而安培力是导体中所有定向移动的自由电荷所受洛伦兹力的宏观表现．（2）洛伦兹力永不做功，而安培力可以做功． 3考试要求第九讲 洛伦兹力知识点睛4在带电粒子只受洛伦兹力作用、重力可以忽略的情况下，其在匀强磁场中有两种典型的运动（1）若带电粒子的速度方向与磁场方向平行时，不受洛伦兹力，做匀速直线运动．（2）若带电粒子的速度方向与磁场方向垂直，带电粒子在垂直于磁感线的平面内以入射速度v做匀速圆周运动，其运动所需的向心力即洛伦兹力．几个重要的关系式：①向心力公式：2vqvB mr=②轨道半径公式：mvrBq=③周期公式：2mTBqπ=频率12BqfT mπ==④角频率2qBT mπω==可见T与v及r无关，只与B及粒子的比荷有关．荷质比qm相同的粒子在同样的匀强磁场中，、T f和ω相同．磁场中的运动基础题【例1】带电粒子垂直匀强磁场方向运动时，会受到洛伦兹力的作用。

下列表述正确的是（）A．洛伦兹力对带电粒子做功B．洛伦兹力不改变带电粒子的动能C．洛伦兹力的大小与速度无关D．洛伦兹力不改变带电粒子的速度方向【例2】两个粒子，带电荷量相等，在同一匀强磁场中只受磁场力而做匀速圆周运动，则（）A．若速度相等，则半径必相等B．若质量相等，则周期必相等C．若动量大小相等，则半径必相等D．若动能相等，则周期必相等例题精讲【例3】 【2009崇文一模】如图所示，在通电直导线下方有一质子沿平行导线方向以速度v 向左运动，则下列说法中正确的是（ ） A ．质子将沿轨迹Ⅰ运动，半径越来越小 B ．质子将沿轨迹Ⅰ运动，半径越来越大 C ．质子将沿轨迹Ⅱ运动，半径越来越小 D ．质子将沿轨迹Ⅱ运动，半径越来越大【例4】 在半径为r 的圆形空间内有一匀强磁场，一带电粒子以速度v 从A 沿半径方向入射，并从C 点射出，如图所示（O 为圆心）．已知120AOC ∠=︒．若在磁场中，粒子只受洛伦兹力作用，则粒子在磁场中运行的时间：（ ）A ．23rvπ BC ．3rvπ D【例5】 一个质量为m 电荷量为q 的带电粒子从x 轴上的P （a ，0）点以速度v ，沿与x正方向成60°的方向射入第一象限内的匀强磁场中，并恰好垂直于y 轴射出第一象限。