度为B的匀强磁场中,导线中电流大小为I,电流方向跟磁场方向垂直,由此可知:
F安=BIL················································①
设形成电流的电荷是相同的正电荷,电量为q,以等速v作定向运动(为研究的方便而设定如此情形,跟实际效果相同),导体横截面积为S,单位体积内的电荷数目为 n,由此可见:
I=nqvS·················································②
从微观角度看,导体中运动的电荷受洛伦兹力作用,所有运动电荷受洛伦兹力的总体效应表现为导线受的安培力,设每个运动电荷的洛伦兹力为f,由此必然有:
(LSn)f=F安············································③
由①②③得:f=qvB
3、引导学生分析f=qvB的适用条件
教师提问:①运动电荷在磁场中一定受洛伦兹力的作用吗?为什么?
②f=qvB的适用条件如何?
师生共同总结:①当电荷运动方向与磁场方向平行时,运动电荷虽然在磁场中,但不受洛伦兹力作用(为什么?)。
②当电荷运动方向与磁场方向垂直时,运动电荷受洛伦兹力最大fmax=qvB。
三、小结
1、对学生强调洛伦兹力方向的特点:①洛伦兹力方向跟磁场方向垂直;②洛伦兹力方向跟电荷运动方向垂直。
2、应用左手定则时,对正电荷与负电荷的不同点(四指指向不同)和相同