高中物理洛伦兹力的知识点介绍
高中物理洛伦兹力知识点
高中物理洛伦兹力知识点1、洛伦兹力是磁场对运动电荷的作用，它是安培力的微观本质。
安培力是洛伦兹力的宏观表现。
2、洛伦兹力的大小(1)当电荷速度方向垂直于磁场的方向时，磁场对运动电荷的作用力，等于电荷量、速率、磁感应强度三者的乘积，即F=qvB.(2)当电荷速度方向平行磁场方向时，洛伦兹力F=0。
(3)当电荷速度方向与磁场方向成θ角时，可以把速度分解为平行磁场方向和垂直磁场方向来处理，此时受洛伦兹力F=qvBsinθ。
3、洛伦兹力的方向安培力的方向可以用左手定则来判断，洛伦兹力的方向也可用左手定则来判断：伸开左手，使大拇指跟其余四个手指垂直，且处于同一平面内，把手放入磁场，让磁感线穿过手心，对于正电荷，四指指向电荷的运动方向，对于负电荷，四指的指向与电荷的运动方向相反，大拇指所指的方向就是洛伦兹力的方向。
由此可见洛伦兹力方向总是垂直速度方向和磁场方向，即垂直速度方向和磁场方向决定的平面。
4、洛伦兹力的特点因为洛伦兹力始终与电荷的运动方向垂直，所以洛伦兹力对运动电荷不做功。
它只改变运动电荷速度的方向，而不改变速度的大小。
5、洛伦兹力与电场力的比较(1)与带电粒子运动状态的关系带电粒子在电场中所受到的电场力的大小和方向，与其运动状态无关。
但洛伦兹力的大小和方向，则与带电粒子本身运动的速度紧密相关。
(2)决定大小的有关因素电荷在电场中所受到的电场力F=qE，与两个因素有关：本身电量的多少和电场的强弱。
运动电荷在磁场中所受的磁场力，与四个因素有关;本身电量的多少、运动速度v的大小、速度v的方向与磁感应强度B方向间的关系、磁场的磁感应强度B。
(3)方向的区别电荷所受电场力的方向，一定与电场方向在同一条直线上(正电荷同向，负电荷反向)，但洛伦兹力的方向则与磁感应强度的方向垂直。
高中物理：洛伦兹力
高中物理：洛伦兹力
1．洛伦兹力的特点
(1)洛伦兹力的方向总是垂直于运动电荷的速度方向和磁场方向共同确定的平面，所以洛伦兹力只改变速度的方向，不改变速度的大小，即洛伦兹力永不做功．
(2)当电荷运动方向发生变化时，洛伦兹力的方向也随之变化．
(3)用左手定则判断负电荷在磁场中运动所受的洛伦兹力时，要注意将四指指向电荷运动的反方向．
2．洛伦兹力与安培力的联系及区别
(1)安培力是洛伦兹力的宏观表现，二者是相同性质的力．
(2)安培力可以做功，而洛伦兹力对运动电荷不做功．
例1图7中a、b、c、d为四根与纸面垂直的长直导线，其横截面位于正方形的四个顶点上，导线中通有大小相同的电流，方向如图所示．一带正电的粒子从正方形中心O点沿垂直于纸面的方向向外运动，它所受洛伦兹力的方向是()
图7
A．向上B．向下
C．向左D．向右
①大小相同的电流；②向外运动．
答案B
解析根据安培定则及磁感应强度的矢量叠加，可得O点处的磁场向左，再根据左手定则判断带电粒子受到的洛伦兹力向下．
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高中物理选修2-1洛伦兹力
练习3，一半径为R的 半圆形光滑绝缘滑轨
置于垂直向里的匀强 磁场B中．一带电量 +q，质量m的小球在 A点无初速释放，沿 滑轨运动．在运动过
程中，小球在最低点
时对滑轨的压力为：
（设整个运动过程小 球不离开轨道）
mgR
1 2
mV
2
N mg f mV 2 R
f BqV
左手定则：伸开左手，使大拇 指跟其余四指垂直，且处于同 一平面内，把手放于磁场中， 让磁感线垂直穿入手心，四指 指向正电荷运动方向，那么， 拇指所指的方向就是正电荷所 受洛伦玆力的方向。
注意：左手定则中四指方向应 与正电荷的移动方向相同，与 负电荷的运动方向相反。
设在一磁感强度为B的匀强磁场中，垂直于 磁场方向放入一段长为L通电直导线，横截 面积为S，单位体积中含有的自由电荷数为n， 每个电荷的电量为q，定向移动的速率为v。 试推导每个电荷所受洛仑兹力的大小
T 3mg Bq 2gR
小结
洛伦兹力的概念：运动电荷在磁场中 受到的作用力。
通电导线在磁场中所受到的安培力是 大量运动电荷所受洛伦兹力的宏观表现。
洛伦兹力的方向由左手定则判定
1、正电荷的运动方向与电流方向相同， 负电荷运动方向与电流方向相反。
2、洛伦兹力垂直于ν与Β所在的平面
洛伦兹力的大小
1.当电荷运动方向与磁场方向垂直
（v⊥B）时，f=qvB.
2.当电荷的运动方向与磁场方向平行 （v//B)时，电荷不受洛伦兹力.
洛伦兹力对运动电荷不做功
区分带电粒子在电场和在磁场中受力 情况不同
带电粒子置于电场中必受电场力，与运动状 态无关，但在磁场中洛伦兹力的大小和方向 与运动状态有关
「高中物理」洛伦兹力的性质
「高中物理」洛伦兹力的性质『基础知识』一、洛仑兹力的大小和方向1、洛仑兹力的概念：磁场对运动电荷的作用力叫洛仑兹力。
2、洛仑兹力的大小。
（1）洛仑兹力计算式为F＝qvBsinθ，其中θ为v与B之间的夹角；（2）当θ＝0°时，v∥B，F＝0；当θ＝90°时，v⊥B，F最大，最大值Fmax＝qvB。
3、洛仑兹力的方向。
（1）洛仑兹力的方向用左手定则判定：伸开左手，使大拇指和其余四指垂直，并且都跟手掌在同一平面内，把手放入磁场中，让磁感线垂直穿入掌心，四指指向正电荷的运动方向，那么，大拇指所指的方向就是正电荷所受洛仑兹力的方向；如果运动电荷为负电荷，则四指指向负电荷运动的反方向。
（2）F、v、B三者方向间的关系。
已知v、B的方向，可以由左手定则确定F的唯一方向：F⊥v、F⊥B、则F垂直于v和B所构成的平面；但已知F和B的方向，不能唯一确定v的方向，由于v可以在v 和B所确定的平面内与B成不为零的任意夹角，同理已知F和v的方向，也不能唯一确定B的方向。
二、洛仑兹力的特性1、洛仑兹力计算公式F洛＝qvB可由安培力公式F安=BIL和电流的微观表达式I＝nqvS共同推导出：F安＝BIL＝B（nqvS）L＝（nSL）qvB，而导体L中运动电荷的总数目为N＝nsL，故每一个运动电荷受洛伦兹力为F洛＝F安/N＝qvB。
安培力是大量运动电荷所受洛伦兹力的宏观表现。
2、无论电荷的速度方向与磁场方向间的关系如何，洛仑兹力的方向永远与电荷的速度方向垂直，因此洛仑兹力只改变运动电荷的速度方向，不对运动电荷做功，也不改变运动电荷的速率和动能。
所以运动电荷垂直磁感线进入匀强磁场仅受洛仑磁力作用时，一定作匀速圆周运动。
3、洛仑兹力是一个与运动状态有关的力，这与重力、电场力有较大的区别，在匀强电场中，电荷所受的电场力是一个恒力，但在匀强磁场中，若运动电荷的速度大小或方向发生改变，洛仑兹力是一个变力。
《洛伦兹力》 知识清单
《洛伦兹力》知识清单一、洛伦兹力的定义当带电粒子在磁场中运动时，会受到一种力的作用，这个力就叫做洛伦兹力。
洛伦兹力是由荷兰物理学家亨德里克·安东·洛伦兹首先提出的。
它是磁场对运动电荷的作用力。
二、洛伦兹力的大小洛伦兹力的大小与电荷量、速度大小、磁感应强度以及速度方向与磁感应强度方向的夹角有关。
当电荷的运动方向与磁场方向垂直时，洛伦兹力的大小可以用公式F ＝ qvB 来计算，其中 q 表示电荷量，v 表示电荷的速度，B 表示磁感应强度。
当电荷的运动方向与磁场方向平行时，洛伦兹力为零。
当电荷的运动方向与磁场方向有夹角时，洛伦兹力的大小为 F ＝qvBsinθ，其中θ为速度方向与磁感应强度方向的夹角。
三、洛伦兹力的方向洛伦兹力的方向可以用左手定则来判断。
伸出左手，让磁感线垂直穿过手心，四指指向正电荷运动的方向（或者负电荷运动的反方向），那么大拇指所指的方向就是洛伦兹力的方向。
需要注意的是，洛伦兹力的方向始终与电荷的运动方向垂直，所以洛伦兹力永远不做功。
四、洛伦兹力与安培力的关系安培力是磁场对通电导线的作用力。
安培力可以看作是大量运动电荷所受洛伦兹力的宏观表现。
在一段通电导线中，自由电子定向移动形成电流。
每个自由电子都受到洛伦兹力，这些洛伦兹力的合力就表现为导线所受到的安培力。
五、洛伦兹力的应用1、质谱仪质谱仪是利用带电粒子在磁场中偏转的原理来测量粒子的质量和比荷的仪器。
带电粒子经过加速电场加速后，进入磁场中偏转。
不同质量和电荷量的粒子在磁场中偏转的半径不同，通过测量偏转半径，就可以计算出粒子的质量和比荷。
2、回旋加速器回旋加速器是利用带电粒子在磁场中做圆周运动，在电场中加速的原理来加速带电粒子的装置。
带电粒子在回旋加速器的两个半圆形的金属盒之间来回运动，每次通过缝隙时都会被电场加速，在磁场中做圆周运动的半径逐渐增大，直到达到所需的能量。
3、磁流体发电机磁流体发电机是一种将等离子体的动能转化为电能的装置。
洛仑磁力知识点总结
洛仑磁力知识点总结在日常生活中，我们能够感受洛尔兹力的作用。
例如，当我们使用磁铁吸引铁屑时，就能够感受到铁屑受到磁场的作用。
当电流通过一个导线时，附近的铁屑会被吸引到导线附近，这是由于洛伦茨力的作用。
洛伦兹力也是太阳耀斑和行星磁层加热的重要机制。
此外，洛伦兹力还在研究原子、核物理、半导体器件等方面有重要的应用。
洛伦茨力的具体公式为：F = q(E + v × B)其中， F 为洛伦茨力， q 为电荷量， E 为电场， v 为电荷运动的速度， B 为磁场。
根据这个公式，我们可以得出以下几点关于洛伦兹力的知识点：1. 电荷在电场中的受力电荷在电场中会受到电场力的作用，其大小与电荷量和电场强度有关。
根据洛伦茨力的公式，电荷在电场中受到力的大小为 F = qE。
这个力会使电荷发生加速度，从而产生运动。
2. 电荷在磁场中的受力当电荷运动时，它会在磁场中受到力的作用。
洛伦茨力的公式告诉我们，电荷在磁场中受到的力的大小与电荷量、运动速度和磁场强度有关。
这个力会使电荷在磁场中发生转向，或者产生受力运动。
3. 洛伦茨力对导体的影响当电流通过导体时，导体中的自由电子会受到洛伦茨力的影响。
这个力会使电子受到一个向导体的一侧偏移的力，从而导致导体内部的电子产生偏移，形成感应电场和感应电流。
洛伦兹力不仅在电磁学中有着重要应用，在物理学、工程学、生物学等领域也有着广泛的应用。
了解洛伦兹力的原理和公式，对于探索自然界规律、发展新型电子器件、解决重大技术问题等都具有重要意义。
因此，深入学习和了解洛伦兹力是非常有必要的。
补充一些洛伦兹力的其他重要知识点：1. 洛伦茨力对磁场的影响当电荷运动时，会在其周围产生磁场，并且会受到磁场的力的作用。
这个力会使电荷在磁场中发生转向，或者产生受力运动。
这个现象被称为洛伦茨力。
2. 洛伦茨力对电子运动的影响当自由电子在导体中运动时，会受到洛伦茨力的作用。
这个力会使电子在导体内部产生偏移，从而导致导体内部的电子产生感应电场和感应电流。
洛仑兹力---重点
洛仑兹力[P1]洛仑兹力：运动电荷受到的磁场的作用力，叫做洛仑兹力．（1）洛仑兹力大小： f = q v B sin θ f = B q V （当B ⊥V 时）， 当电荷静止或运动电荷的速度方向跟磁感强度的方向平行时，电荷都不受洛仑兹力。
（2）洛仑兹力的方向——由左手定则判断。
注意：①洛仑兹力一定垂直于B 和V 所决定的平面.②四指的指向是正电荷的运动方向或负电荷运动的反方向；（3）特性：洛仑兹力对电荷不做功，它只改变运动电荷的速度方向，不改变速度的大小。
（4）洛伦兹力和安培力的关系：洛伦兹力是安培力的微观表现。
[P2]洛伦兹力计算公式的推导：如图所示，整个导线受到的磁场力（安培力）为F 安=BIL ；其中I=nesv ；设导线中共有N 个自由电子N=nsL ；每个电子受的磁场力为F ，则F 安=NF 。
由以上四式得F=qvB 。
条件是v 与B 垂直。
当v 与B 成θ角时，F=qvB sin θ。
[P3]带电粒子在磁场中的圆周运动：若带电粒子速度方向与磁场方向平行(相同或相反)，带电粒子以不变的速度做匀速直线运动．当带电粒子速度方向与磁场垂直时，带电粒子在垂直于磁感应线的平面内做匀速圆周运动．带电粒子在匀强磁场中仅受洛伦兹力而做匀速圆周运动时，洛仑兹力充当向心力：rmv qvB 2=， 由此可以推导出该圆周运动的半径公式和周期公式：Bqm T ,Bq mv r π2== m )qBR (mv E k 22122==动能[P4]2007年上海卷）在磁感应强度B 的匀强磁场中，垂直于磁场放入一段通电导线。
若任意时刻该导线中有N 个以速度v 做定向移动的电荷，每个电荷的电量为q 。
则每个电荷所受的洛伦兹力f ＝ q v B __，该段导线所受的安培力为F ＝ N q v B ___。
[P5]2007高考理综北京卷）图1是电子射线管示意图.接通电源后，电子射线由阴极沿x 轴方向射出,在荧光屏上会看到一条亮线.要使荧光屏上的亮线向下（z 轴负方向）偏转，在下列措施中可采用的是____B______。
细谈洛伦兹力
法拉第电磁感应定律应用
01
法拉第电磁感应定律内容
当一个回路中的磁通量发生变化时，就会在回路中产生感应电动势。感
应电动势的大小与磁通量的变化率成正比，即$e=-Nfrac{dPhi}{dt}$，
其中$N$为回路匝数，$Phi$为磁通量。
02
洛伦兹力与感应电动势关系
在电磁感应现象中，洛伦兹力作用于运动电荷上，使得电荷在磁场中发
电荷运动方向与磁场方向成任意角度
03
此时θ为v与B的夹角，洛伦兹力F=qvBsinθ，其大小随θ的变化
而变化。
03
洛伦兹力与电场关系
电场对运动电荷作用
电场力
电场对电荷的作用力，与电荷的电量和 电场强度成正比，方向沿电场线切线方 向。
VS
运动电荷在电场中的轨迹
运动电荷在电场中受到电场力的作用，其 运动轨迹与电场线的形状和电荷的初速度 有关。
粒子加速器还应用于材料科学 、化学、生物学等领域。例如 ，利用粒子加速器可以模拟太 空环境，研究材料在太空中的 性能变化；还可以用于研究化 学反应的动力学过程等。
06
总结与展望
洛伦兹力研究意义和价值
揭示电磁相互作用机制
洛伦兹力是电磁学中的基本力，研究 它有助于深入理解电磁相互作用的本 质和机制。
多场耦合效应的复杂性
在实际应用中，洛伦兹力往往与其他物理场（如电场、热场等）相互耦合，使得问题变 得更为复杂，难以精确求解。
高性能计算资源的需求
对洛伦兹力的精确模拟和计算需要高性能的计算资源，如何有效利用和优化计算资源是 当前面临的挑战之一。
未来发展趋势及前景预测
01
深入研究极端条件下 的洛伦兹力
洛伦兹
洛伦兹力的方向由左手定则判定。
高二物理：9洛伦兹力
磁场对运动电荷的作用 1．洛伦兹力的大小和方向（1）洛伦兹力大小的计算公式：F qvB =sin θ其中θ为v 与B 之间的夹角，当v 与B 垂直时，F qvB =；当v 与B 平行时，0F =，此时电荷不受洛伦兹力作用．（2）洛伦兹力的方向：、、F v B 方向间的关系，用左手定则来判断．注意：四指指向为正电荷的运动方向或负电荷运动方向的反方向；洛伦兹力既垂直于B 又垂直于v ，即垂直于B 与v 决定的平面． （3）洛伦兹力的特征①洛伦兹力与电荷的运动状态有关．当0v =时，0F =，即静止的电荷不受洛伦兹力．②洛伦兹力始终与电荷的速度方向垂直，因此，洛伦兹力只改变运动电荷的速度方向，不对运动电荷做功，不改变运动电荷的速率和动能．2．洛伦兹力与安培力的关系（1）洛伦兹力是单个运动电荷受到的磁场力，而安培力是导体中所有定向移动的自由电荷所受洛伦兹力的宏观表现．（2）洛伦兹力永不做功，而安培力可以做功． 3考试要求第九讲 洛伦兹力知识点睛4在带电粒子只受洛伦兹力作用、重力可以忽略的情况下，其在匀强磁场中有两种典型的运动（1）若带电粒子的速度方向与磁场方向平行时，不受洛伦兹力，做匀速直线运动．（2）若带电粒子的速度方向与磁场方向垂直，带电粒子在垂直于磁感线的平面内以入射速度v做匀速圆周运动，其运动所需的向心力即洛伦兹力．几个重要的关系式：①向心力公式：2vqvB mr=②轨道半径公式：mvrBq=③周期公式：2mTBqπ=频率12BqfT mπ==④角频率2qBT mπω==可见T与v及r无关，只与B及粒子的比荷有关．荷质比qm相同的粒子在同样的匀强磁场中，、T f和ω相同．磁场中的运动基础题【例1】带电粒子垂直匀强磁场方向运动时，会受到洛伦兹力的作用。
下列表述正确的是（）A．洛伦兹力对带电粒子做功B．洛伦兹力不改变带电粒子的动能C．洛伦兹力的大小与速度无关D．洛伦兹力不改变带电粒子的速度方向【例2】两个粒子，带电荷量相等，在同一匀强磁场中只受磁场力而做匀速圆周运动，则（）A．若速度相等，则半径必相等B．若质量相等，则周期必相等C．若动量大小相等，则半径必相等D．若动能相等，则周期必相等例题精讲【例3】 【2009崇文一模】如图所示，在通电直导线下方有一质子沿平行导线方向以速度v 向左运动，则下列说法中正确的是（ ） A ．质子将沿轨迹Ⅰ运动，半径越来越小 B ．质子将沿轨迹Ⅰ运动，半径越来越大 C ．质子将沿轨迹Ⅱ运动，半径越来越小 D ．质子将沿轨迹Ⅱ运动，半径越来越大【例4】 在半径为r 的圆形空间内有一匀强磁场，一带电粒子以速度v 从A 沿半径方向入射，并从C 点射出，如图所示（O 为圆心）．已知120AOC ∠=︒．若在磁场中，粒子只受洛伦兹力作用，则粒子在磁场中运行的时间：（ ）A ．23rvπ BC ．3rvπ D【例5】 一个质量为m 电荷量为q 的带电粒子从x 轴上的P （a ，0）点以速度v ，沿与x正方向成60°的方向射入第一象限内的匀强磁场中，并恰好垂直于y 轴射出第一象限。
高中物理选择性必修件洛伦兹力
结构
回旋加速器主要由两个D形金属盒、高频 交流电源、磁体等部分组成。其中，两个 D形金属盒分别与交流电源的两极相连， 形成加速电场；磁体则提供匀强磁场，使 带电粒子在其中做匀速圆周运动。
04 洛伦兹力在电磁 感应中作用
法拉第电磁感应定律内容及应用
法拉第电磁感应定律内容
当穿过回路的磁通量发生变化时，回路中就会产生感应电动势，感应电动势的大小与穿 过回路的磁通量对时间的变化率成正比。
右手定则
伸开右手，使拇指与其余四指垂直且在同一平面内，让磁感 线从掌心进入，拇指指向导体运动的方向，四指所指的方向 就是感应电流的方向。
洛伦兹力与安培力关系
联系
洛伦兹力和安培力之间的联系是它们都是磁场对运动电荷的作用力。安培力是洛 伦兹力的宏观表现，洛伦兹力是安培力的微观本质。
区别
安培力是通电导线在磁场中受到的作用力，而洛伦兹力是运动电荷在磁场中受到 的作用力。安培力的方向既跟磁场方向垂直，又跟电流方向垂直，而洛伦兹力的 方向只跟磁场方向垂直，跟速度方向不一定垂直。
4. 通过示波器观察带 电粒子在回旋加速器 中的运动轨迹和速度 变化。
THANKS
感谢观看
观察阴极射线管中电子束偏转实验
01
3. 改变磁场方向或强度，观察电 子束偏转的变化。
02
4. 记录实验数据，分析实验结果 。
测量电子比荷实验设计思路
实验目的
通过测量电子在电场和磁场中的偏转情况，计算电子的 比荷。
实验器材
阴极射线管、亥姆霍兹线圈、电源、电流表、电压表、 测量尺等。
测量电子比荷实验设计思路
洛伦兹力使带电粒子偏转
1 2
带电粒子在磁场中偏转
当带电粒子以一定速度进入磁场时，会受到洛伦 兹力的作用而发生偏转。
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高中物理洛伦兹力的知识点介绍
洛伦兹力是带电粒子在磁场中运动时受到的磁场力。
洛伦兹力f的大小等于Bvq，其的特点就是与速度的大小相关，这是高中物理中少有的一个与速度相关的力。
我们从力的大小、方向、与安培力关系这三个方面来研究洛伦兹力。
洛伦兹力的大小
⒈当电荷速度方向与磁场方向垂直时，洛伦兹力的大小f=Bvq;高中物理网建议同学们用小写的f来表示洛伦兹力，以便于和安培力区分。
⒉磁场对静止的电荷无作用力，磁场只对运动电荷有作用力，这与电场对其中的静止电荷或运动电荷总有电场力的作用是不同的。
⒊当时电荷沿着(或逆着)磁感线方向运行时，洛伦兹力为零。
⒋当电荷运动方向与磁场方向夹角为θ时，洛伦兹力的大小
f=Bvqsinθ;
洛伦兹力的方向
⒈用左手定则来判断：让磁感线穿过手心，四指指向正电荷运动的方向(或负电荷运动方向的反方向)，大拇指指向就是洛伦兹力的方向。
⒉无论v与B是否垂直，洛伦兹力总是同时垂直于电荷运动方向与磁场方向。
洛伦兹力的特点
洛伦兹力的方向总与粒子运动的方向垂直，洛伦兹力只改变速度的方向，不改变速度的大小，故洛伦兹力永远不会对v有积分，即洛伦兹力永不做功。
安培力和洛伦兹力的关系
洛伦兹力是磁场对运动电荷的作用力，安培力是磁场对通电导线的作用力，两者的研究对象是不同的。
安培力是洛伦兹力的宏观表现，洛伦兹力是安培力的微观实质。
对洛伦兹力和安培力的联系与区别，可从以下几个方面理解：
1.安培力大小为F=ILB，洛伦兹力大小为F=qvB。
安培力和洛伦兹力表达式虽然不同，但可互相推导，相互印证。
2.洛伦兹力是微观形式，安培力是宏观表现。
洛伦兹力是单个运动电荷在磁场中受到的力，而安培力是导体中所有定向移动的自由电荷受的洛伦兹力的宏观表现。
3.即使安培力是导体中所有定向移动的自由电荷受的洛伦兹力的宏观表现，但也不能认为定培力就简单地等于所有定向移动电荷所受洛伦兹力的和，一般只有当导体静止时才能这样认为。
4.洛伦兹力不做功，安培力能够做功。
安培力与洛伦兹力的方向判定
即使洛伦兹力和安培力的方向都由左手定则判定，但它们又是有区别的。
安培力方向判定的左手定则中，四指指向电流方向;而洛伦兹力方向判定的左手定则却是，四指指向正电荷的运动方向，负电荷受力与正电荷方向相反。