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 产生条件 磁场中静止电荷、沿磁场方向运动的电荷将不受洛伦兹力 电场中的电荷无论静止还是沿任何方向运动都要受到静电力 方向 "横向力"
①方向由电荷正负、磁场方向以及电荷运动方向决定,方向之间关系遵循左手定则
②洛伦兹力方向一定垂直于磁场方向以及电荷运动方向 "纵向力"
①方向由电荷正负、电场方向决定
②正电荷受力方向与电场方向一致,负电荷受力方向与电场方向相反 大小 当v⊥B时,F=qvB
当v∥B时,F=0
当v与B夹角θ时,F=qvBsin θ F=qE 做功情况 一定不做功 可能做正功,可能做负功,也可能不做功
一、洛伦兹力的方向判断
【例1】 来自宇宙的质子流,以与地球表面垂直的方向射向赤道上空的某一点,则这些质子在进入地球周围的空间时,将( )
A.竖直向下沿直线射向地面
B.相对于预定地点,稍向东偏转
C.相对于预定地点,稍向西偏转
D.相对于预定地点,稍向北偏转
答案 B
解析 地球表面地磁场方向由南向北,质子带正电.根据左手定则可判定,质子在赤道上空竖直下落过程中受到的洛伦兹力方向向东.故选B.
图3-5-4
二、洛伦兹力与静电力
【例2】 如图3-5-4所示,在真空中匀强电场的方向竖直向下,匀强磁场的方向垂直纸面向里,三个油滴a、b、c带有等量同种电荷,其中a静止,b向右做匀速运动,c向左做匀速运动.比较它们的重力Ga、Gb、Gc的关系,正确的是( )
A.Ga最大 B.Gb最大
C.Gc最大 D.Gc最小
答案 C
解析 因带电油滴a静止,故a不受洛伦兹力作用,只受重力和静电力作用;根据平衡条件可知油滴一定带负电,设油滴带电荷量为q,则Ga=qE①
带电油滴b除受重力和竖直向上的静电力作用外,还受到竖直向下的洛伦兹力F洛,因做匀速运动,故根据平衡条件可得Gb=qE-F洛②
带电油滴c除受重力和竖直向上的静电力作用外,还受到竖直向上的洛伦兹力F洛,因做匀速运动,故根据平衡条件可得Gc=qE+F洛③