运动电荷在磁场中所受到的力称为洛伦兹力,即磁场对运动电荷的作用力。洛伦兹力的公式为$F=QvB$。荷兰物理学家洛伦兹首先提出了运动电荷产生磁场和磁场对运动电荷有作用力的观点,为纪念他,人们称这种力为洛伦兹力。
性质:
1.在国际单位制中,洛仑兹力的单位是牛顿,符号是N。
2.洛伦兹力方向总与运动方向垂直。
3.洛伦兹力永远不做功。(有束缚时,洛仑兹力的分力可以做功,但其总功一定为0。)
4.洛伦兹力不改变运动电荷的速率和动能,只能改变电荷的运动方向使之偏转。
(此证明:因为洛伦兹力总与运动方向垂直,因此洛伦兹力的做功是0,根据动能定理有$0=\frac{1}{2}m{v_t}^2-\frac{1}{2}m{v_0}^2$:,所以$v_0=v_t$,因为速度与力不共线,因此会做曲线运动,若路径经过匀强磁场,则可知洛伦兹力提供向心力,电子做圆周运动)
判断方向:
将左手掌摊平,让磁感线穿过手掌心,四指表示正电荷运动方向,则和四指垂直的大拇指所指方向即为洛伦兹力的方向。但须注意,运动电荷是正的,大拇指的指向即为洛伦兹力的方向。反之,如果运动电荷是负的,仍用四指表示电荷运动方向,那么大拇指的指向的反方向为洛伦兹力方向。
另一种对负电荷应用左手定则的方法是认为负电荷相当于反向运动的正电荷,用四指表示负电荷运动的反方向,那么大拇指的指向就是洛伦兹力方向。
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关键词: 洛伦兹力,圆,电磁,带电粒子在磁场中运动
什么是洛伦兹力?
运动电荷在磁场中受到的力叫做洛伦兹力。
洛伦兹力的计算公式
洛伦兹力$F=BVq$(B为磁感应强度,q为电荷量,V为电荷与B垂直的速度)
1、当速度V与B平行时,洛伦兹力为零。
2、当B与V之间的为夹角θ,$F=BVqsinθ$。
洛伦兹力的方向判断
洛伦兹力的方向由左手定则来判断,判断方法请点击左手定则。
左手定则:伸出左手,大拇指与四指保持垂直,让磁感线穿过掌心,四指指向正电荷运动方向,此时大拇指所指的方向为洛伦兹力方向。(如果是负电荷,则洛伦兹力方向为正电荷反方向)
安培力与洛伦兹力的关系
安培力是洛伦兹力的宏观表现,洛伦兹力是安培力的微观表现。
洛伦兹力做功的关系
由左手定则可知,洛伦兹力方向永远和速度方向垂直,所以洛伦兹力永不做功,洛伦兹力只改变速度方向,不改变速度大小。
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