答案 C
确定洛伦兹力的方向需明确运动电荷的电性,特别注意负电荷的运动方向与左手四指的指向应相反.
二、洛伦兹力的大小
1.公式推导:
如图1所示,磁场的磁感应强度为B,设磁场中有一段长度为L的通电导线,横截面积为S,单位体积内含有的自由电荷数为n.每个电荷的电荷量为q,且定向移动速率均为v.
图1
则导线中的电流I=nqvS.
导线在磁场中所受安培力F安=BIL=nqvSLB
导线中自由电荷数N=nSL
每个自由电荷所受洛伦兹力F==qvB
2.洛伦兹力公式:
(1)当v⊥B时,F=qvB.
(2)当v∥B时,F=0.
(3)当v与B成θ角时,F=qvBsin_θ.
例2 在图2所示的各图中,匀强磁场的磁感应强度均为B,带电粒子的速率均为v,带电荷量均为q.试求出图中带电粒子所受洛伦兹力的大小,并指出洛伦兹力的方向.
图2
解析 (1)因v⊥B,所以F=qvB,方向与v垂直指向左上方.
(2)v与B的夹角为30°,将v分解成垂直磁场的分量和平行磁场的分量,v⊥=vsin30°,F