高二物理磁场专题讲义2——安培力与洛伦兹力

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1、第二讲安培力与洛伦兹力专题知识梳理安培力定义：通电导线在磁场中所受的力。大小：磁场与电流垂直时，F二BIL2、磁场与电流平行时，F=03、磁场与电流成b角时，F=BILsi理解：公式适用于匀强磁若为非匀强，则需要用到积分。2、公式中的夹角为磁场与导线的夹角。3、磁场有垂直电流方向的分量才对电流产生力的作用，平行电流方向对电流不产生力的作用。因此，如果知道一段导线的受力，我们只磁场垂直电流方向的分量，换句话说，我们只可以确定场强的最小值。4、对于一段导线有效长度的确定。直导线：本身长度怙inb（磁场与导线的夹角）弯曲导线：

2、在导线所在平面垂直于磁场方向的前提下，有效长度为两端点的连线。5、对于闭合线圈，其有效长度一定为0。因此，对于完全处于匀强磁场中的闭合线圈，其所受的磁场力合力一力方向：左手定则（判断磁场方向2、右手、同时垂直与电流方向和磁场方注意：不管电流方向与磁场方向方向与磁场方向决定的平面洛伦兹力大小:寸,F=qvbov与B的夹角为a时,F=Bqvsinao定义：运动在磁场中所受3、4、手）力方向总垂直与电流B、a、v均为粒子运动过程中的瞬时量。方向：K使用左手定则进行判定（判断磁场用右手，判断受力用左手2、四指指向一定是正电荷的

3、运动方向，是负电荷的反方向。（四指指向电流方向k3、洛伦兹力的方向和电荷运动方向与磁场方向都垂直（不做功）□理解：洛伦兹力与速度成正比，并且与速度的方向有关，同样的速度,垂直磁场入射的时候，洛伦兹力最大。2、3、洛伦兹力始终和速度方向垂直，根据W=FSsina,a=90知，W=0o也就是说洛仑兹力始终不做功。做功为0,根据功能关系，能量不改变，洛伦兹力不改变速度的大小。由牛顿第一定律，力可以改变物体运动状态，洛伦兹力改变速度大小。安培力与洛伦兹力的内在关系由安培力F=BIL推导洛伦兹力F=qvB设：导体的横截面积为S,单

4、位体积的电荷数为n,自由电荷的电荷量为q,电荷定向移动的速度大小为Vo导体内的自由电荷数为：N二nLS导体内的电流为：I二nSvq安培力：F=BIL=BnSvqL=(nLS)Bvq=NBvq通电导体每个电荷受得力——洛伦兹力f=F/N=NBvq/N=qvB安培力是洛伦兹力的宏观表现项目安培力洛伦兹力电场力对象电流电荷电荷大小F=BILsinaF=BqvsinaF=qE方向左手定则左手定则彳■A正电荷与电场方向相同，负电荷与电场方向相反做功可以作正功，负功，可以不做功永远不做功ZlZV

5、正功——电势降低做负功电势升高路径6做功与路径有始终做正功做功与路径无关3洛伦兹力与安培力、电场力的比较五、电视显像管应用了电子束磁偏转的道理・在偏转区的水平方向和竖直方向都加有偏转磁场，其方向、强弱都在不断变化，因此电子束打在荧光屏上的光点就不断移动，这在电视技术中叫做扫描・电子束从最上一行到最下一行扫描一遍叫做一场使电子束偏转的磁场是由两对线圈产生的，叫做偏转线圈・六.速度选择器+9★平行板中电场强度E和磁感应强度B互相垂能把具有一定速度的粒子选择出来，所以叫做速度选择等离子体束★原理：★磁j间的距离为d,等粒子体速

6、度为I/,磁场磁感七、磁流休发电机积攒电荷，以达到发电的目的。★带电粒子能够匀速沿直线通过速度选择器时的速专,在两应强度:间能达到的最大电势差U=Bdv。重点方法解读一、辨析★洛伦兹力对电荷永不做功，而安培力对导体棒可以做功・这是否与安培力是洛伦兹力的宏观表现相矛盾？为什么？★电荷在电场中不受电场力的位置，电场强度一定为零；运动电荷不受洛伦兹力的位置，磁感应强度不一定为零・★通电导体在磁场中一定受到安培力，带电粒子在磁场中一定受到洛伦兹力二.物休是否考虑重力电子、质子、a粒子、离子等微观粒子无特殊说明一般不计重力。带电小

7、球、尘埃、油滴、液滴等带电颗粒无特殊说明一般要考虑重力・（粒子——不考虑重力，微一.安培力与洛伦兹力1%关・重点题型分析与洛伦兹力，以下说法正确的是A:电荷只要处在中，就会受到电场力，而电荷静止在磁场中，有可能受到洛伦兹力B.电场力对在其电场中的电荷会做功，而洛伦兹力对在磁场中的电荷却一定不做功C・电场力与洛伦兹力一样，受力方向都在电场线和磁感线上D.只有运动的电荷在磁场中才会受到洛伦兹力的作用二、判断不规则导线的有效长度K如图，在匀强磁场中放有下列各种形状的通电导线，电流强度为I,磁感应强度为B,求各导线所受到的安培力

8、。三、静止导线受力运动问题1.两条直导线互相垂直，如图9（甲）所示，但相个小距离，其中一条AB是固定的，另一条CD能自由转动。当直流电流按图9（乙）所示方向通入两条导线时，cd导线将（by/DCBA.不动B.顺时针方向转动，同时靠近导线ABC.顺时针方向转动，同时离开导线ABD.逆时针方向转动，同时离开导线ABE.逆