16-17高考物理第一轮备考洛伦兹力知识点

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16-17高考物理第一轮备考洛伦兹力知识点

查字典物理网 2016-09-26

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，下面是洛伦兹力知识点，希望考生可以认真学习。

从阴极发射出来的电子束,在阴极和阳极间的高电压作用下,轰击到长条形的荧光屏上激发出荧光,可以在示波器上显示出电子束运动的径迹.实验表明,在没有外磁场时,电子束是沿直线前进的.如果把射线管放在蹄形磁铁的两极间,荧光屏上显示的电子束运动的径迹就发生了弯曲.这表明,运动电荷确实受到了磁场的作用力,这个力通常叫做洛伦兹力,它为荷兰物理学家H.A.洛伦兹首先提出,故得名.

中学物理教科书中定义的洛仑兹力与大学电动力学教科书中定义的洛仑兹力不同.

中学教科书的洛仑兹力只包括磁场部分,F=qv×B,因受力方向与运动方向垂直,故不做功,只改变运动方向.

大学电动力学教科书中定义的洛仑兹力是所有的电磁力,既包括磁场部分,也包括电场部分,F=qv×B+qE.电场部分当然有可能做功.

这个小区别若不注意,会在讨论中引起一些误会.

在电动力学里,洛伦兹力(Lorentz force)是运动于电磁场的带电粒子所受的力.根据洛伦兹力定律,洛伦兹力可以用方程,称为洛伦兹力方程,表达为

F=q(E+v×B) 其中,F是洛伦兹力,q是带电粒子的电荷量,E是电场强度,v是带电粒子的速度,B是磁感应强度.

洛伦兹力定律是一个基本公理,不是从别的理论推导出来的定律,而是由多次重复完成的实验所得到的同样的结果.

感受到电场的作用,正电荷会朝着电场的方向加速;但是感受到磁场的作用,按照左手定则,正电荷会朝着垂直于速度V和磁场B的方向弯曲(详细地说,应用左手定则,当四指指电流方向,磁感线穿过手心时,大拇指方向为洛伦兹力方向).

洛伦兹力方程的qE项是电场力项,qv×B项是磁场力项.处于磁场内的载电导线感受到的磁场力就是这洛伦兹力的磁场力分量.

洛伦兹力方程的积分形式为F=∫V(pE+J×B)dr.

其中,V是积分的体积,p是电荷密度,J是电流密度,dr是微小体元素.

经常使用的公式还有洛伦兹力密度f的表达式：f=pE+ρv×B=pE+J×B.

若带电粒子射入匀强磁场内,它的速度与磁场间夹角为0

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