高考物理洛倫茲力知識點
來源：網(wǎng)絡(luò)資源 2019-05-09 14:57:16
從陰極發(fā)射出來的電子束,在陰極和陽極間的高電壓作用下,轟擊到長條形的熒光屏上激發(fā)出熒光,可以在示波器上顯示出電子束運動的徑跡.實驗表明,在沒有外磁場時,電子束是沿直線前進的.如果把射線管放在蹄形磁鐵的兩極間,熒光屏上顯示的電子束運動的徑跡就發(fā)生了彎曲.這表明,運動電荷確實受到了磁場的作用力,這個力通常叫做洛倫茲力,它為荷蘭物理學家H.A.洛倫茲首先提出,故得名.
中學物理教科書中定義的洛侖茲力與大學電動力學教科書中定義的洛侖茲力不同.
中學教科書的洛侖茲力只包括磁場部分,F=qv×B,因受力方向與運動方向垂直,故不做功,只改變運動方向.
大學電動力學教科書中定義的洛侖茲力是所有的電磁力,既包括磁場部分,也包括電場部分,F=qv×B+qE.電場部分當然有可能做功.
這個小區(qū)別若不注意,會在討論中引起一些誤會.
在電動力學里,洛倫茲力(Lorentz force)是運動于電磁場的帶電粒子所受的力.根據(jù)洛倫茲力定律,洛倫茲力可以用方程,稱為洛倫茲力方程,表達為
F=q(E+v×B) 其中,F是洛倫茲力,q是帶電粒子的電荷量,E是電場強度,v是帶電粒子的速度,B是磁感應(yīng)強度.
洛倫茲力定律是一個基本公理,不是從別的理論推導(dǎo)出來的定律,而是由多次重復(fù)完成的實驗所得到的同樣的結(jié)果.
感受到電場的作用,正電荷會朝著電場的方向加速;但是感受到磁場的作用,按照左手定則,正電荷會朝著垂直于速度V和磁場B的方向彎曲(詳細地說,應(yīng)用左手定則,當四指指電流方向,磁感線穿過手心時,大拇指方向為洛倫茲力方向).
洛倫茲力方程的qE項是電場力項,qv×B項是磁場力項.處于磁場內(nèi)的載電導(dǎo)線感受到的磁場力就是這洛倫茲力的磁場力分量.
洛倫茲力方程的積分形式為F=∫V(pE+J×B)dr.
其中,V是積分的體積,p是電荷密度,J是電流密度,dr是微小體元素.
經(jīng)常使用的公式還有洛倫茲力密度f的表達式：f=pE+ρv×B=pE+J×B.
若帶電粒子射入勻強磁場內(nèi),它的速度與磁場間夾角為0
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