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《磁场对运动电荷的作用》讲义一、引入在我们生活的这个世界中，磁场无处不在。
从地球的磁场，到我们身边的各种电器设备产生的磁场，磁场对我们的生活有着重要的影响。
而当电荷在磁场中运动时，会发生一系列有趣而又重要的现象。
这就是我们今天要探讨的主题——磁场对运动电荷的作用。
二、磁场的基本概念首先，让我们来了解一下磁场是什么。
磁场是一种看不见、摸不着的特殊物质，但它却能对处在其中的磁体或运动电荷产生力的作用。
我们可以用磁感线来形象地描述磁场的强弱和方向。
磁感线越密集的地方，磁场越强；磁感线的切线方向就是磁场的方向。
三、运动电荷在磁场中受到的力——洛伦兹力当运动电荷进入磁场时，会受到一种力的作用，这种力被称为洛伦兹力。
洛伦兹力的大小与电荷量、运动速度、磁感应强度以及速度方向与磁感应强度方向的夹角有关。
其表达式为：F ＝qvBsinθ，其中 q表示电荷的电荷量，v 表示电荷的运动速度，B 表示磁感应强度，θ 是速度方向与磁感应强度方向的夹角。
需要注意的是，当θ ＝ 0°或 180°时，运动电荷不受洛伦兹力；当θ ＝ 90°时，洛伦兹力最大，F ＝ qvB。
洛伦兹力的方向可以用左手定则来判断：伸出左手，让磁感线穿过掌心，四指指向正电荷运动的方向（或负电荷运动的反方向），大拇指所指的方向就是洛伦兹力的方向。
四、洛伦兹力的特点1、洛伦兹力始终与电荷的运动方向垂直，所以洛伦兹力不做功，它只改变电荷的运动方向，而不改变电荷的运动速度大小。
2、洛伦兹力的大小与电荷的运动速度有关，速度越大，洛伦兹力越大。
五、洛伦兹力的应用1、质谱仪质谱仪是一种测量带电粒子质量和比荷的仪器。
其基本原理是利用电场对带电粒子进行加速，然后让粒子进入磁场，通过测量粒子在磁场中的偏转半径，从而计算出粒子的质量和比荷。
假设粒子经过加速电场后的速度为 v，进入磁场时的磁感应强度为B，偏转半径为 r，则根据洛伦兹力提供向心力的公式：qvB ＝ m v²／r，可得粒子的质量 m ＝ qBr ／ v。
9 磁场对运动电荷的作用力（一）一周强化一、一周内容概述本周我们磁场对运动电荷的作用力。
运动电荷在磁场中所受洛伦兹力的大小与哪些因素有关系，及其方向的判断是这一节的重点。
洛伦兹力对运动电荷不做功是它的一个重要特点，学习时要正确理解。
二、重、难点知识归纳与讲解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。
三、重、难点知识剖析1、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。
