洛伦磁力 课件
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《洛伦兹力的应用》课件
深入探究洛伦兹力在电机中的应用有助于 开发新型电机，满足各种不同的需求和应 用场景。
洛伦兹力在磁悬浮列车中的应用
悬浮与导向作用
磁悬浮列车利用洛伦兹力实现车体的悬浮和导向，消除了 传统列车与轨道的接触摩擦，极大地提高了列车的运行速 度和稳定性。
磁场设计与控制
为了实现稳定悬浮和导向，需要对列车下方的磁场进行精 确的设计和控制，确保列车在高速行驶过程中的稳定性和 安全性。
大小
洛伦兹力的大小与磁感应强度、电荷量、速度和磁感应强度与速度的夹 角有关。
03
作用
洛伦兹力对带电粒子不做功，只改变带电粒子的运动方向，因此是描述
带电粒子在磁场中运动状态的重要物理量。
洛伦兹力的大小
公式
$F = qvBsintheta$，其中$q$为带电 粒子的电荷量，$v$为带电粒子的速 度，$B$为磁感应强度，$theta$为速 度与磁感应强度的夹角。
ERA
洛伦兹力的定义
洛伦兹力
带电粒子在磁场中所受到的力。
定义公式
$F = qvBsintheta$，其中$q$为带电粒子的电荷量，$v$为带电粒子的速度， $B$为磁感应强度，$theta$为速度与磁感应强度的夹角。
洛伦兹力的性质
01 02
方向
洛伦兹力的方向由左手定则确定，即伸开左手，让大拇指与其余四指垂 直，并处于同一平面内，将磁感线穿入手心，四指指向正电荷运动的方 向，大拇指所指的方向即为洛伦兹力的方向。
磁场与电流相互作用
洛伦兹力在电机中起着关键作用，它使带 电粒子在磁场中受到力的作用而产生旋转 ，进而驱动电机的旋转。
电机内部的磁场与电流相互作用，产生洛 伦兹力，该力驱动电机的转子旋转，从而 将电能转换为机械能。
洛伦兹力课件
荷的运动方向！
3、当电荷垂直射入匀强磁场时，在洛伦兹力
作用下电荷作匀速圆周运动。
v2 Bqv m
r
T 2r
v
半径 : r mv
周期T 2m
Bq
Bq
周期T的大小与带电粒子在磁场中的运动速率和
半径无关。
练习
带电量为＋q的粒子，在匀强磁场中运动，下面说 法正确的是：
A．只要速度大小相同，所受的洛伦兹力就相同 B．如果把＋q改为－q，且速度反向大小不变， 则所受的洛伦兹力大小、方向均不变 C．只要带电粒子在磁场中运动，就一定受洛伦 兹力作用 D．带电粒子受洛伦兹力小，则该磁场的磁感应 强度小
qvB
一.洛伦兹力
3.大小： F洛 qvB sin
（为B和v的夹角）
当带电粒子在磁场中运动时，洛 伦兹力对带电粒子的速度有什么影 响.特点：洛伦兹力对电荷不做 功，只改变速度的方向，不 改变速度的大小．
例题：炽热的金属丝可以发射电子。设电子刚
从金属丝射出时的速度为零。电子的质量为m，电荷量 为e，在炽热金属丝和金属板间加以电压U，从炽热金 属丝发射出的电子在真空中被加速后，从金属板的小 孔穿出。进入如图所示磁感应强度为B的匀强磁场。若 不计电子重力,求 (1)电子穿出小孔后的速度有多大？ (2)描述电子进入磁场后的运动。
力的方向.
-q
v
甲
v
+q
乙
f
f
-q v
丙
f垂直纸面向里
v +q 丁
f垂直纸面向外
洛伦兹力大小的推导
B
I
v
v
通电导线垂直放入匀强磁场中 每个电荷的带电量：q
v
Fv
导体的横截面积：S
《洛伦兹力的应用》课件
洛伦兹力的应用
1
同步加速器
电子在加速器中受到射频场和磁场的作用，实现加速和减速，产生高原子核围绕磁矢量的洛伦兹力，实现对人体结构和功能的非侵入性检测。
3
磁浮列车
磁浮列车利用洛伦兹力悬浮在轨道上，通过磁场推动列车高速行驶。
总结
洛伦兹力是描述电荷在电磁场中运动时所受到的力。
1 广泛应用
同步加速器、磁共振成像、磁浮列车等领域都离不开洛伦兹力的应用。
《洛伦兹力的应用》PPT 课件
探索洛伦兹力在不同应用中的神奇效果。从同步加速器到磁共振成像，再到 磁浮列车，让我们一起揭开洛伦兹力的秘密。
什么是洛伦兹力？
洛伦兹力是描述电荷在电磁场中运动时所受到的力。
公式表达
洛伦兹力公式为 F = q(E + v × B)
物理意义
洛伦兹力决定了电荷运动轨迹和速度的变化。
研究洛伦兹力课件
问题探究
阴极射线管
阴极：
发出电子
束
一、洛伦兹力的概念
一、洛伦兹力（洛 ）
——磁场对运动电荷的作用力
洛伦兹
—
荷兰物理学家洛伦兹于1895年
最早对洛伦兹力进行了研究
问题探究
神
奇
的
力
量
揭
秘
示波器原理示意图
洛伦兹力：磁场对运动电荷的作用力
问题探究
安培力：磁场对电流的作用力
洛伦兹力：磁场对运动电荷的作用
洛伦兹力的总和
N洛 =安
三、洛伦兹力的大小
安培力大小的回顾
1.求安培力的大小
L
F=0
2.求安培力的大小
L
F=BILຫໍສະໝຸດ 三、洛伦兹力的大小一段导线垂直放在磁感应强度为B 的匀强磁场中，
若有N个电荷量为q、速度为v 的运动电荷，经过时间
从导线的一端移向了另一端，请推导通电导线所受安培
力的大小
手心—磁感线垂直穿入手心
四指—指向正电荷的运动方向
负电荷运动的反方向
大拇指 —洛伦兹力的方向
洛 ⊥
洛 ⊥
二、洛伦兹力的方向
三、洛伦兹力的大小
安
N洛 =安
安
洛
洛
洛
洛
洛
三、洛伦兹力的大小
科学家经过大量研究表明：
静止的通电导线在磁场中受到的安培力，
在数值上等于大量定向运动电荷受到的
三、洛伦兹力的大小
安培力的大小：
安 = BIL
条件： ⊥
洛伦兹力的大小：
阴极射线管
阴极：
发出电子
束
一、洛伦兹力的概念
一、洛伦兹力（洛 ）
——磁场对运动电荷的作用力
洛伦兹
—
荷兰物理学家洛伦兹于1895年
最早对洛伦兹力进行了研究
问题探究
神
奇
的
力
量
揭
秘
示波器原理示意图
洛伦兹力：磁场对运动电荷的作用力
问题探究
安培力：磁场对电流的作用力
洛伦兹力：磁场对运动电荷的作用
洛伦兹力的总和
N洛 =安
三、洛伦兹力的大小
安培力大小的回顾
1.求安培力的大小
L
F=0
2.求安培力的大小
L
F=BILຫໍສະໝຸດ 三、洛伦兹力的大小一段导线垂直放在磁感应强度为B 的匀强磁场中，
若有N个电荷量为q、速度为v 的运动电荷，经过时间
从导线的一端移向了另一端，请推导通电导线所受安培
力的大小
手心—磁感线垂直穿入手心
四指—指向正电荷的运动方向
负电荷运动的反方向
大拇指 —洛伦兹力的方向
洛 ⊥
洛 ⊥
二、洛伦兹力的方向
三、洛伦兹力的大小
安
N洛 =安
安
洛
洛
洛
洛
洛
三、洛伦兹力的大小
科学家经过大量研究表明：
静止的通电导线在磁场中受到的安培力，
在数值上等于大量定向运动电荷受到的
三、洛伦兹力的大小
安培力的大小：
安 = BIL
条件： ⊥
洛伦兹力的大小：
1-2洛伦兹力课件(32张PPT)
第1章 安培力与洛伦兹力
(3)三个公式:由 f=Bvqsin
①半径
sin
r= ;
②周期
2π
T=
sin
=
③螺距 d=Tvcos
(sin )2
θ=m
可得
2π
;
2π cos
θ=
。
第1章 安培力与洛伦兹力
带电粒子(不计重力)以一定的速度进入磁感应强度为的匀强磁场时的运动轨迹:
期分别为Tp和Tα,已知mα=4mp,qα=2qp,下列选项正确的是(
A
)
A.Rp∶Rα=1∶2,Tp∶Tα=1∶2
B.Rp∶Rα=1∶1,Tp∶Tα=1∶1
C.Rp∶Rα=1∶1,Tp∶Tα=1∶2
D.Rp∶Rα=1∶2,Tp∶Tα=1∶1
解析 由洛伦兹力提供向心力 F
4π 2
qvB=m 2 r
(2)半径的确定
①利用半径公式求半径;
②由圆的半径和其他几何边构成直角三角形,利用几何知识求半径。
第1章 安培力与洛伦兹力
本课小结
第1章 安培力与洛伦兹力
当堂检测
1.如图所示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(
高中物理 选择性必修第二册
第1章
第
2节洛Βιβλιοθήκη 兹力第1章 安培力与洛伦兹力
学习目标
1.通过实验认识洛伦兹力。
2.能判断洛伦兹力的方向,会计算它的大小。
3.知道洛伦兹力与安培力之间的关系,能推导出洛伦兹力的计算公式。
4.掌握带电粒子在匀强磁场中运动的规律,并能解答有关问题。
粒子带负电荷时洛伦兹力跟拇指反方向课件
当粒子带负电荷时，根据左手定则，拇指指向洛伦兹力的反 方向。
对粒子带负电荷时洛伦兹力跟拇指反方向的思考
理解重要性
理解洛伦兹力和拇指反方向的概念对于学习电磁学至关重要，因为这些概念是电 磁学中的基础知识点，对于后续的学习和理解具有重要意义。
实践应用
在实际应用中，掌握洛伦兹力和拇指反方向的概念可以帮助我们更好地理解和分 析带电粒子在磁场中的运动情况，例如在粒子加速器、核聚变反应等领域的应用。
方向
根据左手定则，洛伦兹力的方向与正 电荷在磁场中受力方向相反，即与拇 指反方向。
负电荷在磁场中的运动轨迹
曲线运动
由于负电荷受到的洛伦兹力方向 始终与运动方向垂直，因此带负
电的粒子在磁场中做曲线运动。
半径和周期
根据洛伦兹力公式和牛顿第二定律， 可以计算出粒子运动的半径和周期。
应用
在粒子加速器、回旋加速器等设备 中，利用磁场控制带电粒子的运动 轨迹。
CHAPTER 03
拇指反方向的原理
拇指反方向的解 释
洛伦兹力
当带电粒子在磁场中运动时，会受到一个垂直于运动方向和磁场方向的力，这个力就是 洛伦兹力。
拇指反方向
在判断带电粒子在磁场中的运动方向时，可以用左手定则来判断洛伦兹力的方向，具体 做法是将左手平伸，让磁感线穿过掌心，四指指向正电荷运动的方向，大拇指所指的方 向就是洛伦兹力的方向。当粒子带负电荷时，由于电荷的正负与洛伦兹力的方向相反，
实例三：带电粒子在磁场中的速度变化
总结词
带负电荷的粒子在磁场中受到洛伦兹力作用 后，其速度大小和方向均可能发生变化，具 体变化情况与磁场强度和粒子运动速度有关。
详细描述
当带负电荷的粒子在磁场中运动时，由于洛 伦兹力的作用，其速度大小和方向可能会发 生变化。洛伦兹力可以改变粒子的运动方向， 甚至使其发生旋转。同时，洛伦兹力也可能 改变粒子的速度大小，从而影响粒子的动能 和动量。具体变化情况取决于磁场强度、粒
对粒子带负电荷时洛伦兹力跟拇指反方向的思考
理解重要性
理解洛伦兹力和拇指反方向的概念对于学习电磁学至关重要，因为这些概念是电 磁学中的基础知识点，对于后续的学习和理解具有重要意义。
实践应用
在实际应用中，掌握洛伦兹力和拇指反方向的概念可以帮助我们更好地理解和分 析带电粒子在磁场中的运动情况，例如在粒子加速器、核聚变反应等领域的应用。
方向
根据左手定则，洛伦兹力的方向与正 电荷在磁场中受力方向相反，即与拇 指反方向。
负电荷在磁场中的运动轨迹
曲线运动
由于负电荷受到的洛伦兹力方向 始终与运动方向垂直，因此带负
电的粒子在磁场中做曲线运动。
半径和周期
根据洛伦兹力公式和牛顿第二定律， 可以计算出粒子运动的半径和周期。
应用
在粒子加速器、回旋加速器等设备 中，利用磁场控制带电粒子的运动 轨迹。
CHAPTER 03
拇指反方向的原理
拇指反方向的解 释
洛伦兹力
当带电粒子在磁场中运动时，会受到一个垂直于运动方向和磁场方向的力，这个力就是 洛伦兹力。
拇指反方向
在判断带电粒子在磁场中的运动方向时，可以用左手定则来判断洛伦兹力的方向，具体 做法是将左手平伸，让磁感线穿过掌心，四指指向正电荷运动的方向，大拇指所指的方 向就是洛伦兹力的方向。当粒子带负电荷时，由于电荷的正负与洛伦兹力的方向相反，
实例三：带电粒子在磁场中的速度变化
总结词
带负电荷的粒子在磁场中受到洛伦兹力作用 后，其速度大小和方向均可能发生变化，具 体变化情况与磁场强度和粒子运动速度有关。
详细描述
当带负电荷的粒子在磁场中运动时，由于洛 伦兹力的作用，其速度大小和方向可能会发 生变化。洛伦兹力可以改变粒子的运动方向， 甚至使其发生旋转。同时，洛伦兹力也可能 改变粒子的速度大小，从而影响粒子的动能 和动量。具体变化情况取决于磁场强度、粒
洛伦兹力的应用PPT教学课件
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.
洛伦兹力的应用（带电粒子在磁场中的运动） 【讨论与交流】
1、有磁场作用时,电子的运动轨迹是否可能为直线? 2、电子为什么会做圆周运动？向心力由谁来提供？ 3、什么情况下电子会做螺旋运动？
洛伦兹力的应用（带电粒子在磁场中的运动）
在匀强磁场中洛伦兹力提供粒子做圆周运动的向心力: 即:f=qvB=mv2/r 故得:r=mv/qB
【讨论与交流】
质子和 粒子以相同的动能垂直进入同一磁场,
它们能分开吗?
洛伦兹力的应用（回旋加速器）
(三)、回旋加速器
• 回旋加速器是原子核物理学中获得高速粒子的一种装置。 这种装置结构虽然很复杂，但其基本原理就是利用上面提 到的那个回旋共振频率与速率无关的性质。 如图，回旋加速器的核心部分为D形盒，它的形状有如扁 圆的金属盒沿直径剖开的两半，每半个都象字母"D"的形 状。两D形盒之间留有窄缝，中心附近放置离子源（如质 子、氘核或α粒子源等）。在两D形盒间接上交流电源 （其频率的数量级为106周/秒），于是在缝隙里形成一个 交变电场。由于电屏蔽效应，在每个D形盒的内部电场很 弱。D形盒装在一个大的真空容器里，整个装置放在巨大 的电磁铁两极之间的强大磁场中，这磁场的方向垂直于D 形盒的底面。
2、细胞的生长 增大个体体积
3、细胞的分化 ——形成具有不同形态和 功能的细胞
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.
洛伦兹力的应用（带电粒子在磁场中的运动） 【讨论与交流】
1、有磁场作用时,电子的运动轨迹是否可能为直线? 2、电子为什么会做圆周运动？向心力由谁来提供？ 3、什么情况下电子会做螺旋运动？
洛伦兹力的应用（带电粒子在磁场中的运动）
在匀强磁场中洛伦兹力提供粒子做圆周运动的向心力: 即:f=qvB=mv2/r 故得:r=mv/qB
【讨论与交流】
质子和 粒子以相同的动能垂直进入同一磁场,
它们能分开吗?
洛伦兹力的应用（回旋加速器）
(三)、回旋加速器
• 回旋加速器是原子核物理学中获得高速粒子的一种装置。 这种装置结构虽然很复杂，但其基本原理就是利用上面提 到的那个回旋共振频率与速率无关的性质。 如图，回旋加速器的核心部分为D形盒，它的形状有如扁 圆的金属盒沿直径剖开的两半，每半个都象字母"D"的形 状。两D形盒之间留有窄缝，中心附近放置离子源（如质 子、氘核或α粒子源等）。在两D形盒间接上交流电源 （其频率的数量级为106周/秒），于是在缝隙里形成一个 交变电场。由于电屏蔽效应，在每个D形盒的内部电场很 弱。D形盒装在一个大的真空容器里，整个装置放在巨大 的电磁铁两极之间的强大磁场中，这磁场的方向垂直于D 形盒的底面。
2、细胞的生长 增大个体体积
3、细胞的分化 ——形成具有不同形态和 功能的细胞
洛伦兹力的应用课件 高二物理(鲁科版2019选择性必修第二册)(共23张PPT)
A1A2,平板S下方有磁感应强度为B0的匀强磁场.下列说法正确的是( ABC )
A.质谱仪是分析同位素的重要工具
B.速度选择器中的磁场方向垂直于纸面向外
C.能通过狭缝P的带电粒子的速率等于
D.粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝P,粒子的比荷越小
[解析] 质谱仪是分析同位素的重要工具,A正确;
带电粒子在速度选择器中沿直线运动时,所受电场力和
粒子做匀速直线运动
左手定
则
生活实例
洛伦兹力的应用
6.磁流体发电机
等离子体射入，受洛伦
兹力偏转，使两极板带
电，板间电压为U，稳
定时 = , =
左手定
则
生活实例
洛伦兹力的应用
尔效应
平衡时，电场力等于洛伦
兹力(金属中能移动的自由
电荷为电子，带负电)
= = → = ℎ
盒中心的A点静止释放一质量为m、电荷量为q的带电粒子，
调整加速电场的频率，使粒子每次在电场中始终被加速，
最后在左侧D形盒边缘被特殊装置引出。不计带电粒子的重
力。求：
(1)粒子获得的最大动能Ekm；
例题 回旋加速器是加速带电粒子的装置，如图所示。设匀
强磁场的磁感应强度为B，方向垂直于半径为R的D形盒，狭
)
A.M处的电势高于N处的电势
B.增大M、N之间的加速电压可使P点左移
C.偏转磁场的方向垂直于纸面向外
D.增大偏转磁场磁感应强度的大小可
使P点左移 D
解析：电子在电场中加速运动，
电场力的方向和运动方向相同，
而电子所受电场力的方向与电场
的方向相反，所以M处的电势
低于N处的电势，A错误；
A.质谱仪是分析同位素的重要工具
B.速度选择器中的磁场方向垂直于纸面向外
C.能通过狭缝P的带电粒子的速率等于
D.粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝P,粒子的比荷越小
[解析] 质谱仪是分析同位素的重要工具,A正确;
带电粒子在速度选择器中沿直线运动时,所受电场力和
粒子做匀速直线运动
左手定
则
生活实例
洛伦兹力的应用
6.磁流体发电机
等离子体射入，受洛伦
兹力偏转，使两极板带
电，板间电压为U，稳
定时 = , =
左手定
则
生活实例
洛伦兹力的应用
尔效应
平衡时，电场力等于洛伦
兹力(金属中能移动的自由
电荷为电子，带负电)
= = → = ℎ
盒中心的A点静止释放一质量为m、电荷量为q的带电粒子，
调整加速电场的频率，使粒子每次在电场中始终被加速，
最后在左侧D形盒边缘被特殊装置引出。不计带电粒子的重
力。求：
(1)粒子获得的最大动能Ekm；
例题 回旋加速器是加速带电粒子的装置，如图所示。设匀
强磁场的磁感应强度为B，方向垂直于半径为R的D形盒，狭
)
A.M处的电势高于N处的电势
B.增大M、N之间的加速电压可使P点左移
C.偏转磁场的方向垂直于纸面向外
D.增大偏转磁场磁感应强度的大小可
使P点左移 D
解析：电子在电场中加速运动，
电场力的方向和运动方向相同，
而电子所受电场力的方向与电场
的方向相反，所以M处的电势
低于N处的电势，A错误；
(完整版)洛伦兹力公开课课件
q:单位电荷的电量
1、在长L的体积内的电荷数为N=___L_S_n_
2、通过导线的电流强度I=___n_q_S_v__ 长度为L的导线垂直磁场(磁感应强度为B), 所受的安培力F=___B_n_q_S__v_L
3、电量为q,速度为v的粒子垂直磁场(磁感应强度为B) 运动受到的洛仑兹力f=__q_v_B___
C.逐渐变小
D.先变小后变大
B
例3：一个长螺线管中通有电流，把一个带电粒 子沿中轴线方向射入（若不计重力影响），粒 子将在管中
A．做圆周运动 B．沿轴线来回运动 C．做匀加速直线运动 D．做匀速直线运动
巩固练习：关于带电粒子所受洛伦兹力 f、磁感 应强度 B 和粒子速度 v 三者之间的关系，下列说
法中正确的是( B )
A．f、B、v 三者必定均相互垂直 B．f 必定垂直于 B、v，但 B 不一定垂直 v C．B 必定垂直于 f，但 f 不一定垂直于 v D．v 必定垂直于 f，但 f 不一定垂直于 B
解析：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．但 v 和 B 不一 定垂直．B 对．
A．电荷在磁场中一定受洛伦兹力的作用 B．电荷在电场中一定受电场力的作用 C．电荷受电场力的方向与该处的电场方向 一致 D．电荷若受洛伦兹力，则受力方向与该处 的磁场方向垂直
例3：一个长螺线管中通有电流，把一个带电粒
子沿中轴线方向射入（若不计重力影响），粒
子将在管中
D
A．做圆周运动
B．沿轴线来回运动
研究洛伦兹力
茂名一中 鲁兵玉
安培力
大小：
F=BILLeabharlann F=BILsinθ F=0B⊥I B和I成一夹角θ B//I
物理课件·洛伦兹力
磁场对运动电荷的作用——洛伦 兹力
本节重点：
1.带电粒子在匀强磁场中做圆周运动的规律方法 2.带电粒子在有界磁场中运动时极值问题的求解方法 3.带电粒子在复合场中的圆周运动问题 4.带电粒子在复合场中的直线运动问题 5.带电粒子在复合场中的曲线运动问题 6.带电粒子在复合场中的径迹分析
一.主要知识点
这段导体所受的安培力的表达式是什么？
F安=BIL
电流强度I 的微观表达式是什么？
I = nqSv
这段导体中含有多少自由电荷数？
nLS
-
-
-
-
-
I
-
-
-
每个自由电荷所受的洛伦兹力为多大？ 根据洛伦兹力与安培力的关系： f洛=F安/N
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
F
F安 nLS
BIL nLS
BnqvSL nLS
qvB
1.带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动时的规律方法 着重把握”一找圆心，二找半径R=mv/Bq，三找周期 T=2πm/Bq“ （1）圆心的确定：因为洛伦兹力f洛指向圆心，根据f洛 ⊥v，画出粒子运动轨迹中任意两点（一般是射入和射 出磁场两点）洛伦兹力的方向，两洛伦兹力延长线的交 点即为圆心，或利用圆心位置必定在园中一根弦的中垂 线上，再过一点做切线的垂线与中垂线的交点为圆心。
三.洛伦兹力方向的判断 ——左手定则
伸开左手，使拇指和其余四指垂直， 并且都与手掌在同一平面内，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在磁 场中所受洛伦兹力的方向。 四指指向负电荷运动的反方向， 拇指所指的方向就是负电荷所受洛伦 兹力的方向。
试判断下图中所示的带电粒子刚进 入磁场时所受的洛伦兹力的方向。
本节重点：
1.带电粒子在匀强磁场中做圆周运动的规律方法 2.带电粒子在有界磁场中运动时极值问题的求解方法 3.带电粒子在复合场中的圆周运动问题 4.带电粒子在复合场中的直线运动问题 5.带电粒子在复合场中的曲线运动问题 6.带电粒子在复合场中的径迹分析
一.主要知识点
这段导体所受的安培力的表达式是什么？
F安=BIL
电流强度I 的微观表达式是什么？
I = nqSv
这段导体中含有多少自由电荷数？
nLS
-
-
-
-
-
I
-
-
-
每个自由电荷所受的洛伦兹力为多大？ 根据洛伦兹力与安培力的关系： f洛=F安/N
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
F
F安 nLS
BIL nLS
BnqvSL nLS
qvB
1.带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动时的规律方法 着重把握”一找圆心，二找半径R=mv/Bq，三找周期 T=2πm/Bq“ （1）圆心的确定：因为洛伦兹力f洛指向圆心，根据f洛 ⊥v，画出粒子运动轨迹中任意两点（一般是射入和射 出磁场两点）洛伦兹力的方向，两洛伦兹力延长线的交 点即为圆心，或利用圆心位置必定在园中一根弦的中垂 线上，再过一点做切线的垂线与中垂线的交点为圆心。
三.洛伦兹力方向的判断 ——左手定则
伸开左手，使拇指和其余四指垂直， 并且都与手掌在同一平面内，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在磁 场中所受洛伦兹力的方向。 四指指向负电荷运动的反方向， 拇指所指的方向就是负电荷所受洛伦 兹力的方向。
试判断下图中所示的带电粒子刚进 入磁场时所受的洛伦兹力的方向。
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◆ 实验验证
能否从安培力的方向 上作科学的猜想呢？
猜想方向:左手定则 （四指指向等效电流方向）
◆ 得出结论 判断洛伦兹力的方向方法: 左手定则（四指指向等效 电流方向） 左手定则：伸开左手,使大拇 指和其余四指垂直且处于同 一平面内,把手放入磁场中,让 磁感线垂直穿入手心,若四指 指向正电荷运动的方向,那么 拇指所指的方向就使正电荷 所受洛伦兹力的方向 。
课堂练习 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( B) A．竖直向下沿直线射向地面 B．相对于预定地面向东偏转 C．相对于预定点稍向西偏转 D．相对于预定点稍向北偏转
V
判断下列运动粒子所受洛伦兹力的方向
并计算洛伦兹力大小 课本第97页练习与评价1.
加了磁场后，电子束的运动径迹发生弯曲。
导体中的电流是由电荷 的定向移动形成的。
磁场对通电导体有 力的作用---安培力
电流的微观表达式： I=nsvq
F安=ILB I
猜想：安培力是
怎样形成的？
磁场对通电导体的力实际上是 作用在运动电荷上的,安培力是 这些力的宏观表现。
F安=NF洛 F洛=F安/N
F F F
N I B I B S
通电螺线管的磁场
D、在螺线管内来回往复运动
带电粒子在磁场中的运动
思考：带负电粒子（不计重力）以垂直于磁场方向的
初速度v开始运动，该磁场为匀强磁场，已知磁感应
强度为B，粒子带电量为q，问粒子会做什么运动？
匀速圆周运动
3、洛伦兹力的效果：只改变 运动电荷速度的方向，不改 变运动电荷速度的大小。 思考：洛伦兹力做功吗？
3.4 磁场对运动电荷的作用—洛伦兹力
利用水流和车流引入电荷定向移动形成电流
教学目标
（一）知识与技能 1、知道什么是洛伦兹力。知道带电粒子在磁场中速度方 向、磁场方向垂直时，所受洛伦兹力的方向的判断----左 手定则。会用左手定则熟练地判定正、负电荷所受洛伦兹 力的方向。 2、会用洛伦兹力公式F=qvB解答有关问题. 知道速度方向 与磁场方向平行时，洛伦兹力最小，等于零；速度方向与 磁场方向垂直时，洛伦兹力最大，等于qvB. （二）过程与方法 通过演示、分析、归纳、运用使学生理解洛伦兹力的方 向和大小的计算。培养学生的间想像能力。
见课本P95 图3-4-3 左手定则
注意:带电粒子定向移动形成的
等效电流方向： 1.电流方向与正电荷定向移动方 向…… 2.电流方向与负电荷定向移动方 向……
训练加固：试判断下图中的带电粒子刚进入磁场时所受的 洛伦兹力的方向 Ｆ洛垂直于纸 Ｆ洛垂直于纸 面向外 面向里 F洛 B B B B v v v v F洛
背景１：安培力
◆磁场对通电导体有力的作用（即安培力）
F=ILB
I
猜想：那在上图中如果有一个向右运 动 的电荷会受到磁场对它的力的作用吗？
阴极射线管
狭缝 荧光屏
阴极
阳极 若在阴阳两极间加上一高电压，阴极中的 炽热的金属丝发射出的电子束，将在荧光屏上 激发出荧光。
实验现象：没有加磁场时，电子束直线前进；
v I F v v v
（3）这段导线内的自由电荷数 （4）每个电荷所受的洛伦兹力
F安 BIL B(nqvS) L
பைடு நூலகம்
N nSL
F安 B(nqvS) L F洛 qvB N nSL
课堂练习 电子的速率v=3×106m/s,垂直射入 B=0.10T的匀强磁场中，它受到的洛伦兹力是 多大？ 解：因为v垂直B，所以所受洛伦兹力大小
D．带电粒子速度方向不变
B
课堂练习
电荷量为＋q的粒子在匀强磁场中运动，下列说 法正确的是( )B
A．只要速度大小相同，所受洛伦兹力就相同
B．如果把＋q改为-q，且速度反向，大小不变， 则洛伦兹力的大小方向不变 C．洛伦兹力方向一定与电荷速度方向垂直，磁场 方向一定与电荷运动方向垂直 D．粒子的速度一定变化
F
重要结论：洛伦兹力永远不做功！
带电粒子在磁场中的运动
试求:1.粒子做圆周运动的半径R 2.粒子做圆周运动的周期T 解：由于带电粒子在洛伦兹力作 用下做匀速圆周运动，则 2 v F洛 F向 即 qvB m R 解得: mv
洛仑兹力的特点
1、洛伦兹力的大小：
v⊥
v∥B，F洛=0 v⊥B，F洛=qvB
v∥
v与B成θ时，F洛=qvBsinθ
2、洛伦兹力的方向：
F洛⊥B F洛⊥v F洛⊥vB平面
带电粒子在磁场中的运动
一长直螺线管通有交流电，一个电子以 速度v沿着螺线管的轴线射入管内，则电子在 管内的运动情况是：( ) C A、匀加速运动 B、匀减速运动 C、匀速直线运动
F洛=qvB =1.60×10-19×3×106×0.10N =4.8×10-14N
安培力与洛仑兹力
洛仑兹力f
微观
+
安培力F 宏观
安培力大小： F安=ILB（B⊥L) 洛仑兹力大小： F洛=qvB(B⊥V)
I I f fff f f f F
安培力方向：左手定则 洛仑兹力方向：?
洛仑兹力方向的研究
把磁场对运动电荷的作用 力叫洛伦兹力。
设有一段长为L，横截面积为S的直导线，单位体积内的自 由电荷数为n，每个自由电荷的电荷量为q，自由电荷定向移动 的速率为v。这段通电导线垂直磁场方向放入磁感应强度为B的 匀强磁场中，求 （1）通电导线中的电流
（2）通电导线所受的安培力
洛仑兹力大小的研究
I nqvS
（三）情感态度与价值观 使学生学会由个别事物的个性来认识一般事物的 共性的认识事物的一种重要的科学方法.并通过电 视机内部构造的原理了解，感受物理知识之间的 联系。 二、重点与难点： 重点：洛伦兹力的方向确定和大小的计算。 难点：左手定则的运用（尤其是分别判断负电荷 所受洛伦兹力的方向）。 三、教具：磁铁、导线、高压直流电源、阴极射 线管等。
甲 乙 丙 丁
心得体会
1、以相同速度进入同一磁场的正、负电荷 F洛 受到的洛伦兹力方向相反 2、洛伦兹力的方向垂直于v和B组成的平面 B
v
课堂练习 当一带正电q的粒子以速度v沿螺线管中轴线 进入该通电螺线管,若不计重力,则（ ） C
A．带电粒子速度大小改变
B．带电粒子速度方向改变
D
C．带电粒子速度大小不变
能否从安培力的方向 上作科学的猜想呢？
猜想方向:左手定则 （四指指向等效电流方向）
◆ 得出结论 判断洛伦兹力的方向方法: 左手定则（四指指向等效 电流方向） 左手定则：伸开左手,使大拇 指和其余四指垂直且处于同 一平面内,把手放入磁场中,让 磁感线垂直穿入手心,若四指 指向正电荷运动的方向,那么 拇指所指的方向就使正电荷 所受洛伦兹力的方向 。
课堂练习 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( B) A．竖直向下沿直线射向地面 B．相对于预定地面向东偏转 C．相对于预定点稍向西偏转 D．相对于预定点稍向北偏转
V
判断下列运动粒子所受洛伦兹力的方向
并计算洛伦兹力大小 课本第97页练习与评价1.
加了磁场后，电子束的运动径迹发生弯曲。
导体中的电流是由电荷 的定向移动形成的。
磁场对通电导体有 力的作用---安培力
电流的微观表达式： I=nsvq
F安=ILB I
猜想：安培力是
怎样形成的？
磁场对通电导体的力实际上是 作用在运动电荷上的,安培力是 这些力的宏观表现。
F安=NF洛 F洛=F安/N
F F F
N I B I B S
通电螺线管的磁场
D、在螺线管内来回往复运动
带电粒子在磁场中的运动
思考：带负电粒子（不计重力）以垂直于磁场方向的
初速度v开始运动，该磁场为匀强磁场，已知磁感应
强度为B，粒子带电量为q，问粒子会做什么运动？
匀速圆周运动
3、洛伦兹力的效果：只改变 运动电荷速度的方向，不改 变运动电荷速度的大小。 思考：洛伦兹力做功吗？
3.4 磁场对运动电荷的作用—洛伦兹力
利用水流和车流引入电荷定向移动形成电流
教学目标
（一）知识与技能 1、知道什么是洛伦兹力。知道带电粒子在磁场中速度方 向、磁场方向垂直时，所受洛伦兹力的方向的判断----左 手定则。会用左手定则熟练地判定正、负电荷所受洛伦兹 力的方向。 2、会用洛伦兹力公式F=qvB解答有关问题. 知道速度方向 与磁场方向平行时，洛伦兹力最小，等于零；速度方向与 磁场方向垂直时，洛伦兹力最大，等于qvB. （二）过程与方法 通过演示、分析、归纳、运用使学生理解洛伦兹力的方 向和大小的计算。培养学生的间想像能力。
见课本P95 图3-4-3 左手定则
注意:带电粒子定向移动形成的
等效电流方向： 1.电流方向与正电荷定向移动方 向…… 2.电流方向与负电荷定向移动方 向……
训练加固：试判断下图中的带电粒子刚进入磁场时所受的 洛伦兹力的方向 Ｆ洛垂直于纸 Ｆ洛垂直于纸 面向外 面向里 F洛 B B B B v v v v F洛
背景１：安培力
◆磁场对通电导体有力的作用（即安培力）
F=ILB
I
猜想：那在上图中如果有一个向右运 动 的电荷会受到磁场对它的力的作用吗？
阴极射线管
狭缝 荧光屏
阴极
阳极 若在阴阳两极间加上一高电压，阴极中的 炽热的金属丝发射出的电子束，将在荧光屏上 激发出荧光。
实验现象：没有加磁场时，电子束直线前进；
v I F v v v
（3）这段导线内的自由电荷数 （4）每个电荷所受的洛伦兹力
F安 BIL B(nqvS) L
பைடு நூலகம்
N nSL
F安 B(nqvS) L F洛 qvB N nSL
课堂练习 电子的速率v=3×106m/s,垂直射入 B=0.10T的匀强磁场中，它受到的洛伦兹力是 多大？ 解：因为v垂直B，所以所受洛伦兹力大小
D．带电粒子速度方向不变
B
课堂练习
电荷量为＋q的粒子在匀强磁场中运动，下列说 法正确的是( )B
A．只要速度大小相同，所受洛伦兹力就相同
B．如果把＋q改为-q，且速度反向，大小不变， 则洛伦兹力的大小方向不变 C．洛伦兹力方向一定与电荷速度方向垂直，磁场 方向一定与电荷运动方向垂直 D．粒子的速度一定变化
F
重要结论：洛伦兹力永远不做功！
带电粒子在磁场中的运动
试求:1.粒子做圆周运动的半径R 2.粒子做圆周运动的周期T 解：由于带电粒子在洛伦兹力作 用下做匀速圆周运动，则 2 v F洛 F向 即 qvB m R 解得: mv
洛仑兹力的特点
1、洛伦兹力的大小：
v⊥
v∥B，F洛=0 v⊥B，F洛=qvB
v∥
v与B成θ时，F洛=qvBsinθ
2、洛伦兹力的方向：
F洛⊥B F洛⊥v F洛⊥vB平面
带电粒子在磁场中的运动
一长直螺线管通有交流电，一个电子以 速度v沿着螺线管的轴线射入管内，则电子在 管内的运动情况是：( ) C A、匀加速运动 B、匀减速运动 C、匀速直线运动
F洛=qvB =1.60×10-19×3×106×0.10N =4.8×10-14N
安培力与洛仑兹力
洛仑兹力f
微观
+
安培力F 宏观
安培力大小： F安=ILB（B⊥L) 洛仑兹力大小： F洛=qvB(B⊥V)
I I f fff f f f F
安培力方向：左手定则 洛仑兹力方向：?
洛仑兹力方向的研究
把磁场对运动电荷的作用 力叫洛伦兹力。
设有一段长为L，横截面积为S的直导线，单位体积内的自 由电荷数为n，每个自由电荷的电荷量为q，自由电荷定向移动 的速率为v。这段通电导线垂直磁场方向放入磁感应强度为B的 匀强磁场中，求 （1）通电导线中的电流
（2）通电导线所受的安培力
洛仑兹力大小的研究
I nqvS
（三）情感态度与价值观 使学生学会由个别事物的个性来认识一般事物的 共性的认识事物的一种重要的科学方法.并通过电 视机内部构造的原理了解，感受物理知识之间的 联系。 二、重点与难点： 重点：洛伦兹力的方向确定和大小的计算。 难点：左手定则的运用（尤其是分别判断负电荷 所受洛伦兹力的方向）。 三、教具：磁铁、导线、高压直流电源、阴极射 线管等。
甲 乙 丙 丁
心得体会
1、以相同速度进入同一磁场的正、负电荷 F洛 受到的洛伦兹力方向相反 2、洛伦兹力的方向垂直于v和B组成的平面 B
v
课堂练习 当一带正电q的粒子以速度v沿螺线管中轴线 进入该通电螺线管,若不计重力,则（ ） C
A．带电粒子速度大小改变
B．带电粒子速度方向改变
D
C．带电粒子速度大小不变