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洛伦兹力的微观解释摘要：1.洛伦兹力的概念2.洛伦兹力的微观解释a.带电粒子在磁场中的运动b.运动电荷受到的磁场力c.洛伦兹力的公式表示3.洛伦兹力在实际应用中的例子a.电子在电磁场中的运动b.磁流体动力学c.地球磁场的产生4.洛伦兹力对科技进步的贡献a.电磁制动系统b.磁悬浮列车c.核磁共振成像正文：洛伦兹力是指运动电荷在磁场中受到的一种力。
这个概念最早由爱因斯坦和洛伦兹在20世纪初提出，为电磁学的发展奠定了基础。
在微观层面上，洛伦兹力可以通过以下方式解释。
假设有一个带电粒子在磁场中运动，磁场会对带电粒子施加一个力。
这个力的大小和方向由粒子的电荷、速度和磁场的方向共同决定。
根据左手定则，当左手的食指指向粒子的运动方向，中指指向磁场方向时，拇指所指的方向就是洛伦兹力的方向。
洛伦兹力的公式表示为：F = q(v × B)，其中F是洛伦兹力，q是粒子的电荷，v是粒子的速度，B是磁场的磁感应强度。
根据这个公式，我们可以计算出洛伦兹力的大小。
洛伦兹力在许多实际应用中都有重要作用。
例如，在电子学领域，电子在电磁场中运动时会受到洛伦兹力，这个力会影响电子的运动轨迹和电磁场的分布。
在磁流体动力学中，洛伦兹力是磁流体运动的主要驱动力，可以用来控制磁流体的流动。
此外，地球磁场的产生也与洛伦兹力有关。
洛伦兹力对科技进步做出了巨大贡献。
电磁制动系统利用洛伦兹力来控制运动的物体，使其减速或停止。
磁悬浮列车利用洛伦兹力使列车悬浮在轨道上，减小了运行阻力，提高了运行速度。
核磁共振成像利用洛伦兹力来探测人体内部结构，为医学诊断提供了重要手段。
总之，洛伦兹力是电磁学中的一个重要概念，它在微观层面上的解释有助于我们理解电磁现象。
洛伦兹力洛伦兹力是带电粒子在磁场中运动时受到的磁场力。
洛伦兹力f的大小等于Bvq，其最大的特点就是与速度的大小相关，这是高中物理中少有的一个与速度相关的力。
我们从力的大小、方向、与安培力关系这三个方面来研究洛伦兹力。
洛伦兹力的大小⒈当电荷速度方向与磁场方向垂直时，洛伦兹力的大小f=Bvq；高中物理网建议同学们用小写的f来表示洛伦兹力，以便于和安培力区分。
⒉磁场对静止的电荷无作用力，磁场只对运动电荷有作用力，这与电场对其中的静止电荷或运动电荷总有电场力的作用是不同的。
⒊当时电荷沿着（或逆着）磁感线方向运行时，洛伦兹力为零。
⒋当电荷运动方向与磁场方向夹角为θ时，洛伦兹力的大小f=Bvqsinθ；洛伦兹力的方向⒈用左手定则来判断：让磁感线穿过手心，四指指向正电荷运动的方向（或负电荷运动方向的反方向），大拇指指向就是洛伦兹力的方向。
⒉无论v与B是否垂直，洛伦兹力总是同时垂直于电荷运动方向与磁场方向。
洛伦兹力的特点洛伦兹力的方向总与粒子运动的方向垂直，洛伦兹力只改变速度的方向，不改变速度的大小，故洛伦兹力永远不会对v有积分，即洛伦兹力永不做功。
安培力和洛伦兹力的关系洛伦兹力是磁场对运动电荷的作用力，安培力是磁场对通电导线的作用力，两者的研究对象是不同的。
安培力是洛伦兹力的宏观表现，洛伦兹力是安培力的微观实质。
两者之间的推导请阅读《安培力与洛伦兹力》对洛伦兹力和安培力的联系与区别，可从以下几个方面理解：1.安培力大小为F＝ILB，洛伦兹力大小为F＝qvB。
安培力和洛伦兹力表达式虽然不同，但可互相推导，相互印证。
2.洛伦兹力是微观形式，安培力是宏观表现。
洛伦兹力是单个运动电荷在磁场中受到的力，而安培力是导体中所有定向移动的自由电荷受的洛伦兹力的宏观表现。
3.尽管安培力是导体中所有定向移动的自由电荷受的洛伦兹力的宏观表现，但也不能认为定培力就简单地等于所有定向移动电荷所受洛伦兹力的和，一般只有当导体静止时才能这样认为。
物理洛伦兹力-概述说明以及解释1.引言1.1 概述在物理学中，洛伦兹力是一种与带电粒子在电场和磁场中的相互作用有关的力。
这种力是由19世纪的荷兰物理学家洛伦茨提出的，他发现当带电粒子移动时，会受到电场和磁场的双重影响，从而产生一种受力。
洛伦茨力的存在和性质对于解释许多物理现象和现代科学的发展都至关重要。
本文将会对洛伦兹力的概念、公式以及其在物理学中的应用进行深入探讨，同时也将探讨洛伦兹力在现代科学中的作用以及展望其未来的发展。
通过本文的阐述，读者将能更全面地了解洛伦兹力对于物理学和科学发展的重要性。
1.2文章结构1.2 文章结构本文将分为以下几个部分来详细介绍物理洛伦兹力的相关概念、公式和应用。
首先，在引言部分将对物理洛伦兹力进行简要概述，介绍文章的结构和目的。
接下来，在正文部分将详细解释洛伦兹力的概念，介绍洛伦兹力的公式以及讨论洛伦兹力在实际应用中的重要性。
最后，在结论部分将总结洛伦兹力在物理学中的重要性，并探讨其在现代科学中的作用，展望未来洛伦兹力的发展方向。
通过以上分析和讨论，读者将能够更深入地了解物理洛伦兹力的相关知识，为其在科学研究和实践中的应用提供更多参考和启发。
1.3 目的本文的主要目的是探讨物理学中的洛伦兹力，并深入了解其在电磁学和磁场中的重要性。
通过对洛伦兹力的概念、公式和应用进行全面的分析和讨论，我们希望读者能够更加深入地理解洛伦兹力在物理学领域中的作用和意义。
此外，本文也将探讨洛伦兹力在现代科学研究中的应用以及未来的发展趋势，以便读者能够更好地认识和理解这一重要力学概念的前沿研究和应用领域。
通过阐述洛伦兹力的重要性和影响，本文旨在引发读者对物理学领域的兴趣和思考，促进科学研究和相关学科的发展。
2.正文2.1 洛伦兹力的概念洛伦兹力是指在电磁场中，带电粒子受到的力。
这个力是由荷电粒子在电场和磁场中相互作用而产生的。
洛伦兹力的大小和方向取决于带电粒子的电荷量、速度以及电场和磁场的强度。
洛伦兹力
从阴极发射出来的电子束，在
阴极和阳极间的高电压作用下，轰
击到长条形的荧光屏上激发出荧
光，可以在示波器上显示出电子束
运动的径迹．实验表明，在没有外
磁场时，电子束是沿直线前的．如
果把射线管放在蹄形磁铁的两极洛伦兹力演示仪间，荧光屏上显示的电子束运动的径迹就发生了弯曲．这表明，运动电荷确实受到了磁场的作用力，荷兰物理学家洛伦兹首先提出了运动电荷产生磁场和电场对运动电荷有作用力的观点，为纪念他，人们称这种
力为洛伦兹力。
安培力是洛伦兹力的宏观表现，洛伦兹力是安
培力的微观体现。
洛伦兹力
1．洛伦兹力
运动电荷在磁场中受到的力叫做洛伦兹力．
2．洛伦兹力的方向
(1)判定方法
左手定则：掌心——磁感线垂直穿入掌心；
四指——指向正电荷运动的方向或负电荷运动的反方向；
拇指——指向洛伦兹力的方向．
(2)方向特点：F⊥B，F⊥v，即F垂直于B和v决定的平面(注意：洛伦兹力不做功)．3．洛伦兹力的大小
(1)v∥B时，洛伦兹力F＝0.(θ＝0°或180°)
(2)v⊥B时，洛伦兹力F＝q v B.(θ＝90°)
(3)v＝0时，洛伦兹力F＝0.
[深度思考]为什么带电粒子在电场力、重力和洛伦兹力共同作用下的直线运动只能是匀速直线运动？
答案如果是变速，则洛伦兹力会变化，而洛伦兹力总是和速度方向垂直的，所以就不可能是直线运动．
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洛伦兹力导言：磁场对放入其中的电流有力的作用，而电流是电荷的定向运动形成的，故，磁场对电流的作用力的本质原因是磁场对运动电荷有作用力，我们把磁场对运动电荷的作用力称为洛伦兹力。
安培力应是洛伦兹力宏观的表现。
一、洛伦兹力的大小推导：取静止通电导线分析洛安Nf F =BIL F =安 qvIL q It N == qvB qvILBIL f ==洛 对于运动的通电导线，安培力是洛伦兹力与导线垂直方向的分力的合力二、洛伦兹力的方向判断左手定则：伸出左手，大拇指跟四指垂直且与掌心在同一平面内；让磁感线垂直穿入手心，并使四指指向正电荷的运动方向（负电荷运动的反方向），则大拇指所指方向为该电荷所受洛伦兹力的方向。
洛伦兹力的方向垂直于速度方向和磁场方向确定的平面。
即洛伦兹力总是和速度方向垂直，永不做功。
类比：安培力左手定则：伸出左手，大拇指跟四指垂直且与掌心在同一平面内；让磁感线垂直穿入手心，并使四指指向电流方向，则大拇指所指方向为电流所受安培力的方向。
安培力的方向垂直于电流和磁场确定的平面。
☆问题1：结合上节课所学安培力的知识，判断电荷在磁场中一定受到洛伦兹力吗？哪些情况不受到洛伦兹力？☆问题2：运动电荷在磁场强的位置一定比在磁场弱的位置受洛仑兹力大吗？☆问题3：运动电荷不受洛仑兹力,所在处的磁感应强度为零对吗？☆问题4：左手定则判断洛仑兹力方向时,四指指向电荷运动的方向吗？☆问题5：安培力可以对电流做功，故洛伦兹力也可以对带电粒子做功对吗？例1、关于带电粒子所受洛仑兹力F 、磁感应强度B 和粒子速度v 三者方向之间的关系，下列说法正确的是（ ）A. F 、B 、v 三者必定均保持垂直B. F 必定垂直与B 、v ，但B 不一定垂直与vC. B 必定垂直与F 、v ，但F 不一定垂直与vD . v 必定垂直与B 、F ，但v 不一定垂直与B练一练、B表示磁感应强度，v表示负电荷运动方向，F表示洛仑兹力方向。
洛伦兹力的微观解释（原创版）目录一、洛伦兹力的概念及公式二、洛伦兹力的微观解释1.电荷在电场中的受力2.电荷在磁场中的受力3.洛伦兹力的微观本质正文一、洛伦兹力的概念及公式洛伦兹力，又称为洛伦兹磁力，是由荷兰物理学家洛伦兹（Hendrik Antoon Lorentz）在 19 世纪末 20 世纪初提出的一种力。
洛伦兹力是描述电荷在电磁场中受到的力的公式，该公式为：F = q(E + v x B)。
其中，F 表示洛伦兹力，q 表示电荷量，E 表示电场强度，v 表示电荷的速度，B 表示磁场强度，x 表示叉乘符号。
二、洛伦兹力的微观解释1.电荷在电场中的受力当电荷处在电场中时，它会受到电场力。
根据库仑定律，电场力 F_E = qE，其中 q 为电荷量，E 为电场强度。
电荷在电场中的受力与电荷的电量和电场强度成正比。
2.电荷在磁场中的受力当电荷处在磁场中时，它会受到磁场力。
根据安培环路定律，磁场力F_B = qvB，其中 q 为电荷量，v 为电荷的速度，B 为磁场强度。
电荷在磁场中的受力与电荷的电量、速度和磁场强度成正比。
3.洛伦兹力的微观本质洛伦兹力实际上是电荷在电场和磁场共同作用下所受到的力。
从微观角度来看，洛伦兹力可以解释为电荷在磁场中受到的力是由于磁场对电荷的运动产生了影响，使得电荷的运动轨迹发生了偏转。
这种偏转现象在电子显微镜中尤为明显，电子在磁场中受到洛伦兹力作用，从而在磁场中形成特定的轨迹。
综上所述，洛伦兹力是一种描述电荷在电磁场中受到的力的公式。
电荷在电场中的受力与电荷的电量和电场强度成正比，电荷在磁场中的受力与电荷的电量、速度和磁场强度成正比。
10习题32 洛伦兹力
1.有三束粒子，分别是质子（p ）、氚核（H 31）和α粒子束，如果它们以相同的速度沿垂直于磁场方向射入匀强磁场（方向垂直于纸面向里），在下图中，哪个图能正确地表示出了这三束粒子的偏转轨迹
A. B. C. D.
2.如图所示，宽d 的有界匀强磁场的上下边界为MN 、PQ ，左右足够长，磁感应强度为B 。
一个质量为m ，电荷为q 的带电粒子（重力忽略不计），沿着与PQ 成45°的速度v 0射入该磁场。
要使该粒子不能从上边界MN 射出磁场，关于粒子入射速度的最大值有以下说法：①若粒子带正电，最大速度为(2-2)Bqd /m
；②若粒子带负电，最大速度为(2+2)Bqd /m ；③无论粒子带正电还是负电，最大速度为Bqd /m ；④无论粒子带正电还是负电，最大速度为2Bqd /2m 。
以上说法中正确的是
A.只有①
B.只有③
C.只有④
D.只有①②
3.如图所示，甲是一个带正电的小物块，乙是一个不带电的绝缘物块。
甲、乙叠放在一起置于粗糙水平面上，水平面上方有垂直于纸面向里的匀强磁场。
现用一个水平恒力拉乙物块，使甲、乙无相对滑动地一起向左加速运动。
在共同加速阶段，下列说法中正确的是
A.甲、乙两物块间的静摩擦力不断增大
B.甲、乙两物块间的静摩擦力不断减小
C.乙物块与地面间的摩擦力大小不变
D.乙物块与地面间的摩擦力不断减小
4.如图所示，在x 轴上方存在着垂直于纸面向里、磁感应强度为B 的匀强磁场，一个不计重力的带电粒子从坐标原点O 处以速度v 进入磁场，粒子进入磁场时的速度方向垂直于磁场且与x 轴正方向成120°角，若粒子穿过y 轴正半轴后在磁场中到x 轴的最大距离为a ，则该粒子的比荷和所带电荷的正负是
A.aB
v 23，正电荷 B.aB v 2，正电荷 C.
aB
v 23，负电荷 D.
aB
v
2，负电荷
5.在x 轴上方有垂直于纸面的匀强磁场，同一种带电粒子从O 点射入磁场。
当入射方向与x 轴的夹角α=45º时，速度为v 1、v 2的两个粒子分别从a 、b 两点射出磁场，如图所示。
当α为60º时，为了使粒子从ab 的中点c 射出磁场，则速度应为
A.
()21
2
1v v + B.
()2122v v +
C.
()3
v v + D.()6v v +
αp H 3
1 α p H 31
α p H 3
1 α
p
H
31
x
M N P
Q
B
6.如图所示，匀强磁场的方向垂直纸面向里，一带电微粒从磁场边界d 点垂直于磁场方向射入，沿曲线dpa 打到屏MN 上的a 点，通过pa 段用时为t 。
若该微粒经过p 点时，与一个静止的不带电微粒碰撞并结合为一个新微粒，最终打到屏MN 上。
两个微粒所受重力均忽略。
新微粒运动的
A.轨迹为pb ，至屏幕的时间将小于t
B.轨迹为pc ，至屏幕的时间将大于t
C.轨迹为pb ，至屏幕的时间将等于t
D.轨迹为pa ，至屏幕的时间将大于t
7.右图是科学史上一张著名的实验照片，显示一个带电粒子在云室中穿过某种金属板的运动的径迹。
云室放置在匀强磁场中，磁场方向垂直照片向
里。
云室中横放的金属板对粒子的运动起阻碍作用。
分析此径迹可知粒子
A.带正电，由下往上运动
B.带正电，由上往下运动
C.带负电，由上往下运动
D.带负电，由下往上运动
8.如图所示，表面粗糙的斜面固定于地面上，并处于方向垂直纸面向外、强度为B 的匀强磁场中。
质量为m 、带电量为+Q 的小滑块从斜面顶端由静止下滑。
在滑块下滑的过程中，下列判断正确的是 A.滑块受到的摩擦力不变
B.滑块到地面时的动能与B 的大小无关
C.滑块受到的洛伦兹力方向垂直斜面向下
D.B 很大时，滑块可能静止于斜面上
9.如图所示，在垂直于纸面向外的匀强磁场中，放有一块厚度均匀的薄铅板，铅板平面与磁感线平行。
一个带电粒子沿纸面做半径为R 1=20cm 的匀速圆周运动，并以垂直于铅板的速度射入铅板。
第一次穿越铅板后，半径变为R 2=19cm 。
设带电粒子每次都垂直于铅板穿越铅板，并带电粒子在铅板内所受的阻力大小恒定，求：此带电粒子能穿越该铅板的次数。
10.一匀强磁场，磁场方向垂直于xy 平面，在xy 平面上，磁场分布在以O 为中心的一个圆形区域内。
一个质量为m 、电荷为q 的带电粒子，由原点O 开始运动，初速为v ，方向沿x 正方向。
后来，粒子经过y 轴上的P 点，此时速度方向与y 轴的夹角为30º，P 到O 的距离为L ，如图所示。
不计重力的影响。
求磁场的磁感强度B 的大小和xy
x
11.如图所示，在x <0与x >0的区域中，存在磁感应强度大小分别为B 1与B 2的匀强磁场，磁场方向均垂直于纸面向里，且B 1>B 2。
一个带负电荷的粒子从坐标原点O 以速度v 沿x 轴负方向射出，要使该粒子经过一段时间后又经过O 点，B 1与B 2的比值应满足什么条件？
12.如图，ABCD 是边长为a 的正方形。
质量为m 、电荷量为e 的电子以大小为v 0的初速度沿纸面垂直于BC 边射入正方形区域。
在正方形内适当区域中有匀强磁场。
电子从BC 边上的任意点入射，都只能从A 点射出磁场。
不计重力，求：⑴此匀强磁场区域中磁感应强度的方向和大小；⑵此匀强磁场区域的最小面积。
13.磁谱仪是测量α能谱的重要仪器。
磁谱仪的工作原理如图所示，放射源S 发出质量为m 、电量为q 的α粒子沿垂直磁场方向进入磁感应强度为B 的匀强磁场，被限束光栏Q 限制在2φ的小角度内，α粒子经磁场偏转后打到与限束光栏平行的感光胶片P 上。
（重力影响不计）⑴若能量在E ~ E +ΔE （ΔE >0，且ΔE << E ）范围内的α粒子均沿垂直于限束光栏的方向进入磁场。
试求这些α粒子打在胶片上的范围Δx 1。
⑵实际上，限束光栏有一定的宽度，α粒子将在2φ角内进入磁场。
试求能量均为E 的α粒子打到感光胶片上的范围Δx 2。
B
习题32答案
1.C
2.D
3.B
4.C
5.D
6.D
7.A
8.C
9.10 10.qL
mv B 3=，3
3L R =
11.
n
n B B 12
1+=
，（n=1，2，3，…）12.⑴ea
mv B 0=
⑵()2
2
2a S -=
π
13.⑴()(
)
E BqE
mE mE E E m Bq
x ∆=
-
∆+=∆22221 ⑵()2
sin
24cos 1222
2φ
φqB
mE qB
mE x =
-=
∆。
