1、运动规律:带电粒子以垂直于磁场的速度进入磁场时,根据左手定则粒子所受的洛伦兹力既垂直于磁场方向、又垂直于速度方向,即洛伦兹力垂直于速度方向、磁感应强度方向所构成的平面,没有任何力驱使粒子离开洛伦兹力和速度构成的平面.又因为洛伦兹力对带电粒子不做功,根据动能定理,粒子的动能不变,即速度大小不变,洛伦兹力仅在不断改变粒子的速度的方向,粒子做半径公式为,周期为的匀速圆周运动,洛仑兹力提供了带电粒子做匀速圆周运动所需要的向心力。
3、洛伦兹力与电场力的对比
电荷在电场中就会受到电场力,其大小等于,和电荷是否运动无关.磁场对静止的电荷没有作用力,只有对运动方向与磁感应强度方向成一定角度的电荷才有作用力.电场力移动电荷时,必然伴随着电场力做功,涉及到电势能与其它形式的能的转化.洛伦兹力移动电荷时,对电荷不做功.
3、计算洛伦兹力的公式:
①(磁场方向与电荷的运动方向的夹角等于θ时)。
②ƒ = 0 (磁场方向与电荷的运动方向平行时)
③ (磁场方向与电荷的运动方向垂直时)
2、洛伦兹力的方向:和确定安培力的方向一样,确定洛伦兹力的方向也可以用左手定则.由于电流方向规定为正电荷定向移动的方向,所以用左手定则判断洛伦兹力方向时,四指应该指向正电荷运动的方向.磁场可以和电荷的运动速度方向不垂直,但洛伦兹力一定既垂直于电荷的速度方向,又垂直于磁感应强度方向,即洛伦兹力一定垂直于速度方向和磁感应强度方向所构成的平面。
1、洛伦兹力:磁场对运动电荷的作用力。
3、磁电式电流表:在磁电式电流表中,极靴和铁质圆柱之间构成一个特殊的磁场分布,磁场方向沿着半径方向(即辐射状磁场),电流通过电流表的矩形线圈时,线圈的两条边线始终与磁感应强度方向垂直,受到大恒定的安培力,安培力将促使线圈绕轴转动,同时螺旋弹簧被收紧,将产生一个平衡的转动效果,当两种转动效果抵消时,指针会指在一个相应的位置,从而指示出电流值(即θ=NSBI/k),所以电流表的刻度是均匀的。
2、安培力的方向(左手定则):当磁场与电流垂直时,安培力、磁场、电流构成如图3-3-1的三维直角坐标系.当磁场方向与电流方向不垂直时,安培力、磁场的垂直分量、电流构成如图所示的三维直角坐标系.尽管磁场与电流方向可以不垂直,但安培力肯总是直于电流方向、同时也垂直于磁场方向,即安培力总垂直于磁场方向和电流方向所构成的平面.
对于两根通电的导线,同向电流相吸,反向电流相斥。
1、安培力:磁场对通电导线的作用力。
①(直线电流与磁场垂直时)。
②F = 0 (当直线电流与磁场平行时)。
③(当直线电流与磁场夹角为θ时)。
6、磁通密度:穿过单位面积的磁通量称为磁通密度,根据这一定义,磁通密度与磁感应强度数值上是等价的,即。磁感线越密处(磁通密度越大),磁场的磁感应强度越大,磁感线越稀疏处,(磁通密度越小),磁场的磁感应强度越小。
5、如果平面与磁感应强度方向不垂直,磁通量的计算:
一种方法是:考虑到磁感应强度是矢量,可以分解为平行于平面的分量和垂直于平面的分量,如图3-3-1所示,由于平行于平面的分量并不穿过平面,所以磁通量数值上等于垂直于平面的分量与面积的乘积,。
另一种方法是:磁感应强度不分解,将平面的面积做投影,磁通量数值上等于磁感应强度与投影面积的乘积,。
不管用哪种方法来计算磁通量的值,必须保证中的磁感应强度与平面垂直。
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