1.磁场对静止电荷无力的作用
磁场对运动电荷的作用
二、从安培力到洛伦兹力
1.洛伦兹力
(1)定义:磁场对运动电荷的作用力。
(2)与安培力的关系:通电导线在磁场中受到安培力可以看成是大量运动电荷受到洛伦兹力的宏观表现。
2.洛伦兹力的大小
(1)公式:F=qvB。
(2)条件:电荷在垂直于磁场方向上运动。
(3)推导:设有一段长度为l的通电导线,横截面积为S,单位体积中含有的自由电荷数为n,每个自由电荷的电荷量为q,定向移动的平均速度为v,垂直于磁场方向放入磁感应强度为B的匀强磁场中,如图所示。
导体所受安培力F=BIl
导体中的电流I=nqSv
导体中的自由电荷总数N=nSl
由以上各式可推得,每个电荷所受洛伦兹力的大小为F′==qvB。
(4)当运动电荷速度v与磁感应强度B的方向的夹角为θ时,洛伦兹力的大小为F=qBvsin θ。
3.洛伦兹力的方向判定--左手定则
伸开左手,拇指与其余四指垂直,且处于同一平面内,让磁感线垂直穿过手心,四指指向正电荷运动的方向,那么拇指所指的方向就是正电荷所受洛伦兹力的方向。
注:负电荷所受洛伦兹力的方向与同等情况下正电荷受洛伦兹力方向相反。