4　磁场对运动电荷的作用--洛伦兹力

[学习目标]　1.知道洛伦兹力，会用左手定则判断方向.2.掌握洛伦兹力公式的推导过程，会计算大小，知道洛伦兹力做功的特点.3.掌握带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的规律和分析方法.4.掌握洛伦兹力作用下的带电体的运动特点和处理方法.

一、洛伦兹力的方向

[导学探究]　如图1所示，电子由阴极向阳极运动(向右运动)过程中发生了向下偏转，试问：

图1

(1)什么力使电子在运动过程中向下偏转？该力的方向如何？

(2)电子运动轨迹附近的磁场方向如何？电子所受洛伦兹力与磁场方向、电子运动方向存在什么关系？

答案　(1)洛伦兹力　向下

(2)磁场方向向里，电子所受洛伦兹力与磁场方向垂直，与电子运动方向垂直，满足左手定则.

[知识梳理]

1.洛伦兹力：运动电荷在磁场中受到的磁场力.

2.洛伦兹力的方向

(1)左手定则：

伸开左手，使拇指与其余四个手指垂直，并且都与手掌在同一个平面内；让磁感线从掌心进入，并使四指指向正电荷运动的方向，这时拇指所指的方向就是正电荷所受洛伦兹力的方向.负电荷受力的方向与正电荷受力的方向相反.

(2)特点：F洛⊥B，F洛⊥v，即F洛垂直于B和v决定的平面.

[即学即用]　判断下列说法的正误.

(1)运动电荷在磁场中一定受洛伦兹力.(×)

(2)正电荷所受的洛伦兹力的方向与磁场方向相同，负电荷所受的洛伦兹力的方向与磁场方向相反.(×)

(3)判断负电荷所受洛伦兹力方向时，让磁感线从掌心穿入，四指指向负电荷运动的反方向，则大拇指所指方向即为负电荷受洛伦兹力的方向.(√)

二、洛伦兹力的大小

[导学探究]　如图2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，单位体积中含有的自由电荷数为n，每个自由电荷的电荷量为q且定向运动的速率都是v.