第5节 磁场对运动电荷的作用力
要点一 由安培力公式推导洛伦兹力公式
如图3-5-3所示,
图3-5-3
直导线长L,电流为I,导线中运动电荷数为n,截面积为S,电荷的电荷量为q,运动速度为v,则
安培力F=ILB=nF洛
所以洛伦兹力F洛==
因为I=NqSv(N为单位体积的电荷数)
所以F洛==·qvB,式中n=NSL,故F洛=qvB.
要点二 洛伦兹力方向的讨论
1.决定洛伦兹力方向的因素有三个:电荷的电性(正、负)、速度方向、磁感应强度的方向.当电荷电性一定时,其他两个因素中,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.
2.在研究电荷的运动方向与磁场方向垂直的情况时,由左手定则可知,洛伦兹力的方向既与磁场方向垂直,又与电荷的运动方向垂直,即洛伦兹力垂直于v和B两者所决定的平面.
3.(1)判断负电荷在磁场中运动所受洛伦兹力的方向,四个手指要指向负电荷运动的反方向.
(2)电荷运动的速度v和B不一定垂直,但洛伦兹力一定垂直于磁感应强度B和速度v.
洛伦兹力和静电力的异同点有哪些?
洛伦兹力 静电力 力的概念 磁场对在其中的"运动"电荷的作用力 电场对放入其中的电荷的作用力