洛伦兹力的特点 洛伦兹力总与运动方向垂直,故洛伦兹力永不做功,它只改变电荷运动方向,不改变 电荷速度大小。
洛伦兹力与安培力的区别和联系
区别
联系
①洛伦兹力是指单个运动电荷所受到的磁场 ①安培力是洛伦兹力的宏观表现,洛伦兹力是
力,安培力是指电流(即大量定向移动的电荷)所 安培力的微观解释;
受到的磁场力;
决定洛伦兹力方向的三个因素 电荷的电性(正、负)、速度方向、磁感应强度的方向。三个因素决定洛伦兹力的 方向,如果只让一个因素相反,则洛伦兹力方向必定相反;如果同时让两个因素相反, 则洛伦兹力方向将不变。
F、B、v三者方向间的关系 电荷运动方向和磁场方向间没有因果关系,两者关系是不确定的。电荷运动方向 和磁场方向确定洛伦兹力方向,F⊥B,F⊥v,即F垂直于B和v所决定的平面。
B
同,也可沿直线穿出右侧的小孔S2,而其他速度的粒子要么上偏,要么下偏,无法穿出 S2。因此利用这个装置可以达到选择某一速度带电粒子的目的,故称为速度选择 器。
磁流体发电机 如图甲所示,将一束等离子体(即高温下电离的气体,含有大量带正电和带负电的粒 子,从整体上来说呈电中性)喷射入匀强磁场,磁场中有两块金属板A、B,则高速射 入的粒子在洛伦兹力的作用下向A、B两板聚集,使两板间产生电势差。若平行金 属板间距为d,匀强磁场的磁感应强度为B,等离子体流速为v,气体从一侧垂直磁场 射入板间,不计气体电阻,外电路电阻为R,运动的带电粒子在磁场中受洛伦兹力作 用发生偏转,正、负粒子分别到达B、A极板(B为电源正极,故电流方向从b到a), 使A、B板间产生匀强电场,在电场力的作用下偏转逐渐减弱,当等离子体不发生偏 转即匀速穿过时,如图乙所示,有qvB=qE,所以此时两极板间最大电压U=Ed=Bdv,据 闭合电路欧姆定律可得最大电流I= Bdv 。
