高中物理：洛伦兹力

【高中物理】关于洛仑兹力的知识点和考点分析考点分析:带电粒子在磁场中匀速圆周运动，需要掌握基本规律（求圆心、求半径、画轨迹），关键是利用几何知识，求圆心的半径和角度。

考点1.洛仑兹力1.定义：磁场对运动电荷施加的力称为洛伦兹力2、大小：f洛=qvbsinθ,(θ为b与v的夹角)（1）当v⊥ B、 f max=QVB；（2）当v‖B时，f min=0；3、洛仑兹力的方向：由左手定则判断。

小心：①洛仑兹力一定垂直于b和v所决定的平面（因为它由b、v决定）即f洛⊥b且f洛⊥v;但是b与v不一定垂直（因为它们由自身决定）② 四个手指的方向是指正电荷的运动方向或负电荷的相反方向4、特点：洛仑兹力对电荷不做功，它只改变运动电荷速度的方向，不改变速度的大小。

原因：f洛⊥v。

5.洛伦兹力与安培力的关系：F Lo是F an的微观解释，F an是F Lo的宏观体现。

常见考法:可以在各种类型的问题中进行检查。

我们应该能够熟练地使用左手法则来判断洛伦兹力的方向，尤其要注意不同性质带电粒子的受力分析。

通常有一些命题结合了洛伦兹力和电场力的不同特征。

试题可以是选择题或计算题。

它们可以在本检查现场单独展示，也可以结合牛顿运动和圆周运动，重点介绍带电粒子在均匀磁场中的匀速圆周运动和洛伦兹力提供的向心力的特性。

考点误区:1.洛伦兹力的方向必须垂直于速度的方向，而电场力的方向不一定与速度的方向有关2.安培力是洛伦兹力的宏观表现,但各自的表现形式不同,洛伦兹力对运动电荷永远不做功,而安培力对通电导线可做正功,可做负功,也可不做功.3.在解决运动电荷在有界均匀磁场中的运动问题时，我们可以把有界磁场看作无界磁场，这样粒子就可以做一个完整的圆周运动。

解决这个问题的关键是确定粒子圆周运动的中心，制作辅助线，充分利用圆的相关特性、公式定理、圆的对称性等几何知识，如弦的切线角等于中心角的一半，速度的偏转角等于中心角，粒子在磁场中的运动时间与速度方向的偏转角成正比。

高中物理磁场中的洛伦兹力方向与电荷运动在高中物理的学习中，磁场是一个非常重要的概念，而其中的洛伦兹力更是理解电荷在磁场中运动的关键。

让我们一起来深入探讨一下洛伦兹力方向与电荷运动之间的关系。

要理解洛伦兹力，首先得清楚什么是磁场。

磁场是一种看不见、摸不着，但却真实存在的物质。

它能够对处于其中的运动电荷产生力的作用，这个力就是洛伦兹力。

洛伦兹力的大小由公式 F ＝qvBsinθ 决定，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 是电荷运动速度方向与磁感应强度方向的夹角。

从这个公式可以看出，洛伦兹力的大小与电荷量、速度、磁感应强度以及它们之间的夹角都有关系。

那么洛伦兹力的方向是怎样的呢？这就得提到左手定则了。

伸开左手，让磁感线垂直穿过掌心，四指指向正电荷运动的方向（如果是负电荷，四指指向其运动的反方向），那么大拇指所指的方向就是洛伦兹力的方向。

当电荷的运动方向与磁场方向平行时，θ ＝ 0°或 180°，sinθ ＝ 0，此时洛伦兹力为零，电荷做匀速直线运动。

而当电荷的运动方向与磁场方向垂直时，θ ＝ 90°，sinθ ＝ 1，洛伦兹力最大，电荷在洛伦兹力的作用下做匀速圆周运动。

举个例子来说，如果一个带正电的粒子以垂直于磁场的方向进入磁场，根据左手定则可以判断出洛伦兹力的方向。

假设洛伦兹力方向向上，那么粒子就会向上偏转。

在这个过程中，洛伦兹力始终与粒子的运动方向垂直，只改变粒子的运动方向，不改变其速度大小。

再来深入思考一下，如果有多个电荷以不同的方向和速度进入磁场，它们所受到的洛伦兹力会各不相同，运动轨迹也会千差万别。

比如一些电荷可能会做螺旋线运动，这是因为它们的初速度方向既不平行也不垂直于磁场方向。

在实际应用中，洛伦兹力有着广泛的用途。

比如，电视机中的显像管就是利用了洛伦兹力来控制电子束的偏转，从而在屏幕上显示出图像。

了解了洛伦兹力方向与电荷运动的关系，对于我们解决很多物理问题都有很大的帮助。

考点28 洛伦兹力洛伦兹力(选修3-1第三章：磁场的第五节运动电荷在磁场中受到的力)★★★○○○○洛伦兹力：磁场对运动电荷的作用力叫洛伦兹力．1、方向：（1）判定方法：用左手定则；其内容是：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）．2、大小：F＝qvBsinθ:（其中θ为电荷运动方向与磁场方向之间的夹角）（1）v∥B时，洛伦兹力F＝0.（θ＝0°或180°）（2）v⊥B时，洛伦兹力F＝qvB.（θ＝90°）（3）v＝0时，洛伦兹力F＝0.1、洛伦兹力的特点（1）洛伦兹力的方向总是垂直于运动电荷速度方向和磁场方向确定的平面．（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）运动电荷在磁场中不一定受洛伦兹力作用，即当电荷的运动方向与磁场方向平行时，不受洛伦兹力的作用．（4）用左手可以判断洛伦兹力方向，但一定分正、负电荷．（5）洛伦兹力一定不做功．总结: 洛伦兹力对运动电荷（或带电体）不做功，不改变速度的大小，但它可改变运动电荷（或带电体）速度的方向，影响带电体所受其他力的大小，影响带电体的运动时间等．2、洛伦兹力与电场力的比较洛伦兹力电场力性质磁场对在其中运动的电荷的作用力电场对放入其中电荷的作用力产生条件v≠0且v不与B平行电场中的电荷一定受到电场力作用大小F＝qvB（v⊥B）F＝qE力方向与场方向的关系一定是F⊥B，F⊥v，与电荷电性无关正电荷受力与电场方向相同，负电荷受力与电场方向相反做功情况任何情况下都不做功可能做正功、负功，也可能不做功力为零时场的情况F为零，B不一定为零F为零，E一定为零作用效果只改变电荷运动的速度方向，不改变速度大小既可以改变电荷运动的速度大小，也可以改变电荷运动的方向例：下列关于运动电荷和磁场的说法中正确的是( )A．运动电荷在某点不受洛伦兹力作用，该点的磁感应强度必为零B．电荷运动的方向、磁感应强度的方向和电荷所受洛伦兹力的方向一定两两垂直C．电子由于受到垂直于它的磁场作用而偏转，这是洛伦兹力对电子做功的结果D．电荷与磁场没有相对运动，电荷就一定不受磁场的作用力【答案】D1、关于电荷所受电场力和洛伦兹力,下列说法中正确的是( )A. 电荷在电场中一定受电场力作用B. 电荷在磁场中一定受洛伦兹力作用C. 电荷所受电场力一定与该处电场方向一致D. 电荷所受的洛伦兹力不一定与磁场方向垂直【答案】A【精细解读】电荷在电场中一定受电场力作用，而正电荷受力方向才与电场方向一致，选项A正确，C错误；只有运动电荷在磁场中才可能受洛伦兹力，而洛伦兹力的方向一定与磁场方向垂直，选项B、D错误.故选A.2、如图所示，在电子射线管上方平行放置一通电长直导线，则电子射线将A. 向上偏B. 向下偏C. 向纸内偏D. 向纸外偏【答案】A【精细解读】长直导线中电流方向自右向左，根据安培右手定则可知，导线下方磁场方向指向纸外，根据左手定则，电子射线的等效电路的方向向左，所以受到的洛伦兹力的方向向上，则电子射线将向上偏，故A正确，BCD错误。

洛伦兹力计算公式？洛伦兹力的详解？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：洛伦兹力计算公式？洛伦兹力的详解?】答：洛伦兹力表达式f=qvb，其中q是带电量，v 是粒子的速度，b是磁感应强度。

需要注意的是，v必须与b垂直，否则需要在b垂直的面内进行投影。

【问：闭合电路欧姆定律的内容是什幺？】答：闭合电路欧姆定律是初中学过的欧姆定律（部分欧姆定律）的补充，恒定电路这章引入了电源电动势与内电阻的概念，总电路中电动势与电流关系：e=i（r+r）=u外+u内，即电池的电动势等于内外总阻值与干路电流之积。

【问：磁场偏转周期的求法？】答：粒子在磁场中做圆周运动的周期t的公式是t=2πm/bq；可在计算题中，这个公式是不能直接使用的，必须推导。

推导要用到向心力公式，带有周期t：qvb=m*v*2π/t，两端同时约去v，即可得周期t的公式，这是最简单的一种推导方法。

【问：高中物理中说的临界态指的是什幺？】答：物体的运动、受力、能量、动量等物理量发生变化（性质上变化）的特殊状态。

比如，原来物体在加速运动，在某时刻其加速度减小为零，此时刻后其加速度开始反向，即开始做减速运动，物体在这一点所对应的状态就是临界态，也叫做临界点。

当然，高中研究的临界态不仅仅拘泥于力学和电磁学，还包括光学的临界角、极限频率等所对应的状态。

【问：课下我要总结哪些内容？】答：及时总结所学内容，对物理学习非常重要。

只有多总结，把问题吃透了，考试中才能够很好的发挥出来。

以上洛伦兹力计。