安培力与洛伦兹力对比
- 格式:ppt
- 大小:2.07 MB
- 文档页数:28
安培力和洛伦兹力的区别
一、概念不同
1、安培力(Ampere's force)是通电导线在磁场中受到的作用力。
由法国物理学家A·安培首先通过实验确定。
2、运动电荷在磁场中所受到的力称为洛伦兹力,即磁场对运动电荷的作用力。
洛伦兹力的公式为F=QvB。
荷兰物理学家洛伦兹首先提出了运动电荷产生磁场和磁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。
二、公式不同
1、洛伦兹力f=Bvq;其描述的是某个粒子的受力情况。
2、安培力F=BIL;其描述的是通电的杆件的受力情况。
三、方向不同
1、安培力的方向既跟磁场方向垂直,又跟电流方向垂直,也就是说,安培力的方向总是垂直于磁感线和通电导线所在的平面。
通电直导线所受安培力的方向和磁场方向、电流方向之间的关系,可用左手定则来判定:
左手定则:伸开左手,使大拇指跟其余四个手指垂直,并且都跟手掌在一个平面内,把手放入磁场中,让磁感线垂直穿入手心,并使伸开的四指指向电流的方向,那么大拇指所指的方向就是通电导线在磁场中所受安培力的方向。
作用在通电导线上的安培力,是作用在运动电荷上的洛伦兹力的宏观表现。
2、洛伦兹力的方向可由左手定则来判定:
左手定则: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,把手放入磁场中,让磁感线垂直穿入手心,四指指向正电荷运动的方向或负电荷
运动的相反方向,那么,拇指所指的方向就是正电荷或负电荷所受洛伦兹力的方向。
安培力与洛伦兹力一、安培力定义:通电导线在磁场中所受的力。
大小:1、磁场与电流垂直时,F=BIL2、磁场与电流平行时,F=03、磁场与电流成b角时,F=BILsin b理解:1、公式适用于匀强磁场,若为非匀强,则需要用到积分。
2、公式中的夹角为磁场与导线的夹角.3、磁场有垂直电流方向的分量才对电流产生力的作用,平行电流方向对电流不产生力的作用。
因此,如果知道一段导线的受力,我们只可以确定磁场垂直电流方向的分量,换句话说,我们只可以确定场强的最小值。
4、对于一段导线有效长度的确定.直导线:本身长度*sin b(磁场与导线的夹角)弯曲导线:在导线所在平面垂直于磁场方向的前提下,有效长度为两端点的连线.5、对于闭合线圈,其有效长度一定为0.因此,对于完全处于匀强磁场中的闭合线圈,其所受的磁场力合力一定为零。
方向:左手定则(判断磁场方向——右手、判断受力方向——左手)同时垂直与电流方向和磁场方向。
注意:不管电流方向与磁场方向是否垂直,安培力方向总垂直与电流方向与磁场方向决定的平面。
二、洛伦兹力定义:运动电荷在磁场中所受的力.大小:1、v//B或v=0时,F=0。
2、v垂直于B时,F=qvb。
3、v与B的夹角为ɑ时,F=Bqvsin ɑ。
4、B、ɑ、v均为粒子运动过程中的瞬时量。
方向:1、使用左手定则进行判定(判断磁场用右手,判断受力用左手)。
2、四指指向一定是正电荷的运动方向,是负电荷的反方向.(四指指向电流方向)。
3、洛伦兹力的方向和电荷运动方向与磁场方向都垂直(不做功)。
理解:1、洛伦兹力与速度成正比,并且与速度的方向有关,同样的速度,垂直磁场入射的时候,洛伦兹力最大。
2、洛伦兹力始终和速度方向垂直,根据W=FSsinɑ,ɑ=90知,W=0.也就是说洛仑兹力始终不做功.3、做功为0,根据功能关系,能量不改变,洛伦兹力不改变速度的大小。
由牛顿第一定律,力可以改变物体运动状态,洛伦兹力改变速度大小。
三、安培力与洛伦兹力的内在关系由安培力F=BIL推导洛伦兹力F=qvB设:导体的横截面积为S,单位体积的电荷数为n,自由电荷的电荷量为q,电荷定向移动的速度大小为v。
安培力和洛伦兹力做功的特点首先,让我们来了解一下安培力和洛伦兹力的定义和公式:安培力是指电流通过导线时,导线上每段微小长度上所受到的力的大小和方向。
安培力的大小与电流的大小、导线长度以及磁感应强度之间的关系由安培定律给出。
安培力的公式为:F = BILsinθ其中,F表示安培力的大小,B表示磁感应强度,I表示电流的大小,L表示导线长度,θ表示磁感应强度与导线的连线方向的夹角。
洛伦兹力是指带电粒子在磁场中受到的力。
洛伦兹力的大小和方向与粒子的电荷量、速度以及磁场强度之间的关系由洛伦兹力公式给出。
洛伦兹力的公式为:F=q(v×B)其中,F表示洛伦兹力的大小,q表示粒子的电荷量,v表示粒子的速度,B表示磁场的强度。
1.安培力对应的物理现象是电流通过导线时所受的力,这种力是由带电粒子在磁场中运动产生的。
由于安培力与导线的长度和电流的大小相关,因此当导线上的电流改变时,安培力也会随之改变。
2.安培力所做的功与导线的位置有关。
当导线垂直于磁场时,安培力所做的功最大。
而当导线与磁场平行时,安培力所做的功为零。
3.安培力不会改变导线的总机械能。
安培力的方向始终垂直于导线的方向,所以它不会改变导线的速度和机械能,而只会改变导线上电荷的内能。
1.洛伦兹力对应的物理现象是带电粒子在磁场中受到的力。
洛伦兹力的大小与电荷的电量、速度和磁场的强度相关,因此当这些参数改变时,洛伦兹力也会随之改变。
2.洛伦兹力做功时,粒子的速度方向和力的方向之间存在夹角。
如果速度和磁场方向平行或反平行,洛伦兹力所做的功为零。
而当速度和磁场方向垂直时,洛伦兹力所做的功最大。
3.洛伦兹力会改变粒子的机械能。
洛伦兹力的方向不一定与粒子的速度方向相同,所以它可以改变粒子的速度和动能,从而改变粒子的机械能。
综上所述,安培力和洛伦兹力的做功特点有所不同。
安培力所做的功与导线的位置有关,且不会改变导线的总机械能;而洛伦兹力所做的功与粒子的速度方向和力的方向之间的夹角有关,且可以改变粒子的机械能。
安培力与洛伦兹力安培力和洛伦兹力是电磁力学中两个重要的力的概念。
它们在解释电荷在磁场中的运动和相互作用方面起着关键的作用。
本文将介绍安培力和洛伦兹力的概念、公式及其应用。
一、安培力安培力是由电流产生的磁场对电荷的作用力。
根据安培力定律,当电流通过一段导线时,会产生一个磁场,而这个磁场会对附近的其他电荷施加力。
安培力的大小与电流的大小和方向以及电荷所处位置有关。
安培力的公式可以表示为:F = BILsinθ,其中F是安培力的大小,B是磁场的强度,I是电流的大小,L是电流所在导线的长度,θ是电流和磁场的夹角。
当电流和磁场垂直时,安培力达到最大值;而当电流和磁场平行时,安培力为零。
这一规律为我们解释电流在磁场中的运动提供了重要的依据。
安培力在许多实际应用中发挥着重要的作用。
例如,电动机、发电机和变压器等电器设备都是基于安培力的工作原理。
此外,MRI(磁共振成像)技术也是利用安培力来实现对人体内部结构的图像获取。
二、洛伦兹力洛伦兹力是电荷在磁场中所受到的力。
它是由电荷的运动状态和磁场的作用相互耦合产生的。
根据洛伦兹力定律,当带电粒子在磁场中运动时,会受到一个垂直于其速度方向且大小与速度、电荷量和磁场强度有关的力。
洛伦兹力的公式可以表示为:F = qvBsinθ,其中F是洛伦兹力的大小,q是电荷量,v是电荷的速度,B是磁场的强度,θ是速度和磁场的夹角。
洛伦兹力的方向垂直于速度和磁场的平面,并遵循左手螺旋定则。
当速度与磁场平行或反平行时,洛伦兹力为零;而当速度与磁场垂直时,洛伦兹力达到最大值。
洛伦兹力在许多领域都有着广泛的应用。
在粒子物理学中,加速器通过电磁铁产生磁场,通过对带电粒子施加洛伦兹力来加速粒子。
在药物输送和生物学研究中,利用洛伦兹力可以对带电颗粒进行操控和定位。
三、安培力与洛伦兹力的关系安培力和洛伦兹力在形式上非常相似,但它们的作用对象不同。
安培力作用于电流所携带的电荷,而洛伦兹力则作用于运动的电荷。
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.
第1页共1页。
一文搞懂库仑力、洛伦兹力和安培力一、库仑力1、带电体可看作是由许多点电荷构成的,每一对静止点电荷之间的相互作用力遵循库仑定律(法国物理学家库仑于1785年发现),称为库仑力,又称静电力。
2、库仑力是以电场为媒介传递的,即带电体在其周围产生电场,电场对处于其中的另一带电体施以作用力,且两个带电体受到的库仑力相等。
3、影响库仑力的因素有电荷量、两电荷之间的距离、带电体的形状、大小、电荷分布情况等。
4、库仑力的方向为沿两带电体中心线,同种电荷互相排斥,异种电荷互相吸引。
5、库仑力的计算公式是F=kq1q2/r2,式中:F为库仑力,N;k为库仑常量;q1、q2为带电粒子的电荷量,C;r为两个带电体之间的距离,m。
二、洛伦兹力1、运动电荷在磁场中受到的作用力,称为洛伦兹力。
荷兰物理学家洛伦兹首先提出了运动电荷产生磁场和磁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。
2、洛仑兹力既垂直于磁场方向又垂直于电荷运动方向,即垂直于磁场B和电荷运动速度v所决定的平面。
洛仑兹力的方向可根据左手定则判定:伸开左手,使大拇指与其余四指垂直且在同一个平面内,让磁力线从手掌心穿入,四指指向正电荷的运动方向,则大拇指所指方向即为洛伦兹力的方向。
但必须注意:若运动电荷是正的,大拇指指向即为洛伦兹力的方向。
反之,如果运动电荷是负的,仍用四指表示电荷运动方向,则大拇指指向的反方向为洛伦兹力的方向。
3、洛伦兹力的计算公式是f=qvBsinθ。
式中:f为电荷受到的洛伦兹力,N;q为带电粒子的电荷量,C;v为带电粒子的运动速度,m/s;B为均匀磁场的磁感应强度,T;θ为v与B的夹角。
4、洛伦兹力不做功是因为洛伦兹力的方向始终与电荷的运动方向垂直,根据功的公式W=FScosθ,θ=90°时,W=0。
三、安培力1、安培力是指通电导线在磁场中受到的作用力。
它是由法国物理学家安培首先通过实验确定的。
安培力是洛伦兹力的宏观表现,洛伦兹力是安培力的微观本质。
安培力电场力洛伦兹力的区别在咱们日常生活中,很多东西都能让人感到神奇,电和磁就像是这世界的魔法师,给我们的生活增添了不少色彩。
今天我们聊聊安培力、电场力和洛伦兹力这三位“大侠”。
它们可不是随便的角色,而是各自有各自的特点,甚至在某些情况下它们还能互相较劲呢。
安培力就像个乐于助人的邻居,它出现在电流通过导线时,那种感觉就像是你在水里划船,水流会推动你。
想象一下,一根电线里流动着电流,就像一条欢快的小溪。
然后,这条小溪旁边有一个磁场,就会产生安培力。
嘿,这力就像是在电流流动时,给它一个温暖的拥抱,让它向某个方向偏转。
真是神奇啊!我们说说电场力。
这力就像是你在参加一场派对,派对上有很多人在交流。
你一接触电场,就能感受到那些电荷在空中互相吸引或排斥。
就像在派对上,有的人特别合得来,有的人则是死都不想靠近。
电场力的大小和电荷的数量、距离都有关系,真是让人头大。
就像你和朋友之间的关系,离得远了,感情就淡了,近了反而更亲密。
这种力的作用范围可大可小,随时都在变化。
然后,咱们聊聊洛伦兹力。
这位“大侠”可不简单,名字听上去就很有范儿。
它是电场力和磁场力的结合体,简直就是个超级英雄。
想象一下,一个带电的粒子在电场和磁场中飞速移动,这时候洛伦兹力就会登场。
它会给这个粒子施加一个力,让它改变方向,简直是个大拐弯王!所以,你看到的那些在粒子加速器里飞速运转的小颗粒,都是在洛伦兹力的帮助下,像赛车一样极速前进。
你看,洛伦兹力可真是让人佩服。
这三种力的区别可不是简单的事儿,得仔细分析。
安培力主要是针对电流和磁场的互动,而电场力则是电荷之间的相互作用。
洛伦兹力呢,就像个桥梁,把电场力和磁场力结合在一起,真是个万事通。
生活中,我们总是能看到这些力的身影。
比如说,电动车的电动机就是利用安培力,让车轮转起来。
而在日常生活中,电磁炉则是借助电场力把食物加热的,真是方便又省事。
再说说洛伦兹力。
这个力特别有趣,你想啊,当你用一个带电的小玩意儿在磁场中移动时,立刻就能感受到一种神奇的力量在推动你。
洛伦兹力与安培力有何区别?在学习高中物理的时候往往会遇到很多关于物理问题,上课觉着什幺都懂了,可等到做题目时又无从下手。
以至于对于一些意志薄弱、学习方法不对的同学就很难再坚持下来。
过早的对物理没了兴趣,伤害了到高中的学习信心。
收集整理下面的这几个问题,是一些同学们的学习疑问,小编做一个统一的回复,有同样问题的同学,可以仔细看一下。
问题和答复如下:【问:洛伦兹力与安培力有何区别?】答:两个力都是磁场作用在物体上的力,这是共性。
洛伦兹力是单独一个带电粒子所受到的磁场力,而安培力是一个杆件所受到的磁场力。
可以这幺认为,安培力是杆件上无数粒子所受洛伦兹力的合力。
推荐同学们去看看2013年北京高考物理试卷第24题。
【问:电流表改装电压表实验,电源如何选择?】答:电流表改电压表的电源,一般来说应选择较大的。
这是因为电阻箱连入后会影响总电阻(变小),使得干路中电流变大,影响半偏的效果。
选择大的电动势,在满偏调节时滑动变阻器的阻值就会很大,减弱电阻箱对电路总电阻的影响。
【问:远距离输电中为什幺要升压?】答:任何的发电站,其功率(决定于烧煤量等)一般来说是恒定的,p=ui,如果提高电压,那幺电流就会减小。
输电线主要的损失在于输电线上热损耗,损耗功率计算表达式为p=i2r,比如从三峡向北京供电,r 大小基本上很难改变,因此要降低i,在功率恒定的情况下,办法就是提高u 的大小,即升压。
同学们要注意,这里讲的是输送功率,并不是【问:物理的动力学总学不好,难在哪里?】答:物理必修一整整一本书都是在研究牛顿的动力学。
很多学生都学不好这里的内容,对动力学问题的难点搞不明白。
解决动力学难题,同学们要从力、运动两条线上对物体进行分析,尤其是题中涉及到多个物体、多种复杂的运动模式时【问:多过程的物理问题如何处。