探究洛伦兹力

课堂练习
课后反馈
课堂小结
力的大小
力的方向
f、B、v方向关系示意图
总结：不管B与v是否垂直，始终有f⊥B，f⊥v，即f垂直于B和v 所决定的平面 粒子带正电
f
f
B⊥ B∥
B v
v 当B与v垂直时
课堂练习
当B与v不垂直时
课后反馈
课堂小结
力的大小
力的方向
磁场对通电导线有力的作用，电 流是由电荷的定向移动形成的
课堂练习
课后反馈
课堂小结
5.练习巩固
力的大小
力的方向
4、如图所示，在阴极射线管中电子流的方向由 左向右，其正上方放置一根通有方向向右的直流 电的导线，则阴极射线将 A A、向下偏转 B、向上偏转 C、向纸外偏转 D、向纸内偏转
课堂练习
课后反馈
课堂小结
力的大小
力的方向
做一做 如图所示，质量为m的带正电小球能沿着竖直的绝缘墙下滑，磁感
力的大小
力的方向
1.电荷在电场中一定受到电场力的作用，与其运动状 态无关；而电荷在磁场中不一定受到磁场力作用，只 有相对于磁场运动且运动方向与磁场方向不平行的电 荷才受磁场力作用。
2.大小：F电＝Eq, F洛=Bqvsinθ。
3.电荷所受电场力方向总是平行于电场线的切线方向； 而电荷所受磁场力的方向总是既垂直于磁场方向，又 垂直于运动方向。
O’ Φ(偏向角）
v Ａ θ α θ
θ
即θ＋ θ’＝１８０°
Ｂ ‘ v
课堂练习
课后反馈
课堂小结
力的大小
力的方向
运动时间的确定
利用偏转角（即圆心角α）与弦切角的关系，或者利
用四边形的内角和等与360°计算出圆心角α的大小,由 公式 t=αT/ 360°可求出粒子在磁场中运动的时间

洛伦兹力在物理中的作用
洛伦兹力是电磁学中的基本力之 一，它在电磁场理论、粒子物理 和天体物理等领域中有着广泛的
应用。
在宏观尺度上，洛伦兹力对带电 粒子的运动轨迹和速度产生影响， 从而影响电磁设备和装置的性能。
在微观尺度上，洛伦兹力对原子 和分子的运动状态和能级产生影 响，从而影响化学反应和材料性
质。
02
洛伦兹力方向的实验探究
实验目的
探究洛伦兹力方向与 磁场方向和电流方向 的关系。
加深对电磁场理论的 理解。
验证左手定则的正确 性。
实验原理
洛伦兹力是磁场对带电粒子的 作用力，其方向与磁场方向和 带电粒子运动方向有关。
左手定则：伸开左手，让磁感 线垂直穿过掌心，四指指向电 流方向，大拇指所指方向即为 洛伦兹力方向。
探究洛伦兹力的方向
• 洛伦兹力概述 • 洛伦兹力方向的实验探究 • 洛伦兹力方向的数学推导 • 洛伦兹力方向的实例应用 • 结论与展望
01
洛伦兹力概述Βιβλιοθήκη 洛伦兹力的定义洛伦兹力是指带电粒子在磁场中受到的力，其大小与带电粒子的电荷量、速度和 磁感应强度有关。
洛伦兹力方向的确定遵循左手定则，即伸开左手，让拇指与其余四指垂直，并处 于同一平面内，然后将磁感应线穿过掌心，四指指向正电荷运动的方向，那么大 拇指所指方向就是洛伦兹力的方向。
通过实验观察不同情况下洛伦 兹力的方向，验证左手定则。
实验步骤
将导线放置在蹄形磁铁的磁 场中，并固定好支架，确保
导线可以自由转动。
准备实验器材：蹄形磁铁、 导线、电流表、支架等。
01
通电后，观察导线的运动情 况，记录导线的运动轨迹和
02
03
方向。
改变磁场方向或电流方向， 重复上述实验步骤，并记录

问题探究
阴极射线管
阴极：
发出电子
束
一、洛伦兹力的概念
一、洛伦兹力（洛 ）
——磁场对运动电荷的作用力
洛伦兹
—
荷兰物理学家洛伦兹于1895年
最早对洛伦兹力进行了研究
问题探究
神
奇
的
力
量
揭
秘
示波器原理示意图
洛伦兹力：磁场对运动电荷的作用力
问题探究
安培力：磁场对电流的作用力
洛伦兹力：磁场对运动电荷的作用
洛伦兹力的总和
N洛 =安
三、洛伦兹力的大小
安培力大小的回顾
1.求安培力的大小


L
F=0

2.求安培力的大小
L


F=BILຫໍສະໝຸດ 三、洛伦兹力的大小一段导线垂直放在磁感应强度为B 的匀强磁场中，
若有N个电荷量为q、速度为v 的运动电荷，经过时间
从导线的一端移向了另一端，请推导通电导线所受安培
力的大小
手心—磁感线垂直穿入手心
四指—指向正电荷的运动方向
负电荷运动的反方向
大拇指 —洛伦兹力的方向
洛 ⊥
洛 ⊥
二、洛伦兹力的方向





三、洛伦兹力的大小
安

N洛 =安
安
洛
洛
洛
洛
洛

三、洛伦兹力的大小
科学家经过大量研究表明：
静止的通电导线在磁场中受到的安培力，
在数值上等于大量定向运动电荷受到的





三、洛伦兹力的大小
安培力的大小：
安 = BIL
条件： ⊥
洛伦兹力的大小：

【例题2】依运动轨迹，判断图中带电粒子的电性。
V
三、洛伦兹力的大小 设 : 导线内单位体积内的
电荷数为 n ，每个电荷 的电量为 q ，电荷定向
截面A
截面B
L
运动的速度为 v ，阴影
部分导线内电荷数为N 导线中的电流 I=nqsv 所受到的安培力 F=BIL=BnqsvL 即 运动电荷的总数 N=nsL 单个运动电荷所受到的作用力 f=F/N
小 结
洛伦兹力的概念：运动电荷在磁场中 受到的作用力。
通电导线在磁场中所受到的安培力是 大量运动电荷所受洛伦兹力的宏观表现。
洛伦兹力的方向由左手定则判定
1、正电荷的运动方向与电流方向相同， 负电荷运动方向与电流方向相反。 2、洛伦兹力垂直于ν与Β所在的平面
洛伦兹力的大小
1.当电荷运动方向与磁场方向垂直（v⊥B） 时，f=qvB. 2.当电荷的运动方向与磁场方向平行 （v//B)时，电荷不受洛伦兹力.
f =qvB
f=qvB
单位：洛伦兹力 f
磁感应强度B
牛顿
ห้องสมุดไป่ตู้特斯拉
（N ）
（T）
带电量 q
速度 v
库仑
米/ 秒
（C ）
（m/s）
适用范围
注
此公式适用于速度方向与磁场 方向垂直的情况
意
当电荷的运动方向与磁场方向平行 （v//B)时，电荷不受洛伦兹力作用， 即 f=0
【例题 3 】在一竖直平面内有一质量为 m ，带电 量为q的带电小球，以速率v垂直进入如图所示的
1892年，荷兰物理学家洛伦 兹就研究了磁场对运动电 荷作用力的问题。
为了纪念洛伦兹对物理学的 贡献，物理学中将这种力称 为洛伦兹力（Lorentz force）。