1、文檔來源為 :從網(wǎng)絡收集整理.word 版本可編輯 .歡迎下載支持.磁場力與電場力南昌二中昌北分校盧衛(wèi)蘭一、洛倫茲力與安培力磁場力從微觀上說是洛倫茲力，即磁場對運動電荷的作用力；從宏觀上說是安培力。即磁場對電流的作用力。 導線中的電流是由電荷的定向移動形成的，由此可見， 安培力產(chǎn)生的原因本質(zhì)上是磁場對導線中運動電荷的作用力。這樣就不難理解洛倫茲力和安培力的關系是：安培力是洛倫茲力的宏觀表現(xiàn)，或者說安培力是磁場對導線中運動電荷作用力（即洛倫茲力）的合力，洛倫茲力是安培力的微觀本質(zhì)。下面我們從洛倫茲力和安培力的關系看它們之間的聯(lián)系和不同。F A1.洛倫茲力公式的推導設導體中每個自由電荷所帶電荷量為

2、+q，勻速運動的速度大小為V ，勻強磁場的磁fff感應強度大小為B，導體的長度為 l，如圖所示，vv在t 時間內(nèi)有 n 個自由電荷通過導體vnqvvv某一橫截面，則導體中的電流強度I。ItFABIL sin (是 B與 I 的夾角）和l由安培力大小公式V有 ：B nq l sintFAnBqv sintFAnf洛倫茲力大小為 fBqv sin( 是B與V 間的夾角）安培力 FABILsin當 B時FmaxBIL因為B IBV當 B/I 時 Fmin0B/IB/V洛倫茲力 fBqv sin當 BV 時fmaxBqv是一致的當 B/V時f min0當然：也可由fBqv sinFABIL sin這充

3、分體現(xiàn)了安培力與洛倫茲力大小之間的關系2.方向，由于安培力是洛倫茲力的合力，所以安培力與洛倫茲力的方向都滿足左手定則。FABfB且有FAIfVFA 總是垂直于B 和 I 所決定的平面（B 與 I 不一定垂直）f 總是垂直于B 和 V 所決定的平面（B 與 V 不一定垂直）1文檔收集于互聯(lián)網(wǎng)，如有不妥請聯(lián)系刪除.文檔來源為 :從網(wǎng)絡收集整理.word 版本可編輯 .歡迎下載支持.3.作用效果安培力的作用對象是導體，所以安培力對導體可以做功，也可以不做功。洛倫茲力的作用對象是運動電荷。且總有fV ，所以洛倫茲力對運動電荷不做功，只改變運動電荷的速度方向，不改變電荷速度大小。但是，應該注意的是，當一

4、個電荷同時參與兩個運動（分運動）時，情況有所不同。如下圖中所示，一個 +q （重力不計），隨導體向右平動（宏觀運動）速度大小為V1 時，由左手定則可知： +q 會受到豎直向上的洛倫茲力f1( f1 V1 ) 作用， +q 會在 f1 作用下沿豎直向上方向產(chǎn)生運動（微觀） ，設速度大小為V2 ，由左手定則可知：電荷會受到水平向左洛倫茲力f2 ( f 2V2 ) 作用。f1V1, f1 在水平方向?qū)﹄姾刹蛔龉Γ玣1 與 V2 同向， f1 在豎直方向?qū)﹄姾勺稣Γ篧 f10f 2V2 , f2 在豎直方向?qū)﹄姾刹蛔龉Γ玣 2 與 V1 反向，f2 在水平方向?qū)﹄姾勺鲐摴Γ?Wf 20, 且有

5、Wf1 Wf 2 0 即 f1 與 f 2 的合力 f 跟 V1 與 V2 的合速度 V 一定是垂直的，即fV則有 W f0V2 f1f（合）f1V2V（合 )2V1fV1f2由上述分析可見：當電荷同時參與了兩個運動 （分運動） 時，電荷必然會受到兩個洛倫茲力（分力）作用，這兩個洛倫茲力對電荷是要做功的，但這兩個洛倫茲力的合力對電荷是不做功的。二：洛倫茲力與電場力洛倫茲力和電場力都與電荷有關，但它們之間的區(qū)別是非常明顯的1.產(chǎn)生條件不同：洛倫茲力產(chǎn)生的條件是運動電荷（電荷相對磁場）運動，運動方向與磁場方向不平行。而電場力各種情況下都能產(chǎn)生。2.大小公式不同： 洛倫茲力fBqV sin洛倫茲力的

6、大小跟電荷運動的速度有關，而電場力 FEq ，電場力的大小跟電荷運動速度大小無關。3.方向不同： 洛倫茲力的方向總是垂直于速度方向和磁場方向所決定的平面，電場力的方向與電場方向相同（正電荷）或相反（負電荷）4.作用效果不同，洛倫茲力只改變速度方向，不改變速度大小，對運動電荷不做功，而電場力可改變速度的大小和方向，對運動電荷可以做功。2文檔收集于互聯(lián)網(wǎng)，如有不妥請聯(lián)系刪除.文檔來源為 :從網(wǎng)絡收集整理.word 版本可編輯 .歡迎下載支持.三洛倫茲力與動生電動勢在電磁感應現(xiàn)象中， 動生電動勢是由于導體切割磁感線，依靠洛倫茲力的作用而產(chǎn)生的感應電動勢。動生電動勢大小公式（即所謂切割公式EBlV ）

7、可根據(jù)法拉第電磁感應定律進行推導出如圖所示，是一根長為l 的金屬棒，在勻強磁場（磁感應強度為B ）中，設平行導軌以速度 V 運動。SaFeRVLfb當電鍵 s 斷開時，由于導體ab 以速度 V 運動，導體內(nèi)部的自由電子也具有一個宏觀的定向速度 V ，由左手定則可知， 自由電子在磁場中會受到方向豎直向下的洛倫茲力f Bev 的作用，這樣，電子將向?qū)w的b 端運動，使 b 端積累多余的電子，而 a 端則因失去電子而積累等量的正電荷，從而使導體ab 內(nèi)形成方向豎直向下的勻強電場，當這個電場對電子的電場力 F 與電子所受的洛倫茲力f 大小相等時，即 Ff 時達到平衡，此時，勻強電場的場強 EFfBeVBVeeeEBV電動勢是電源內(nèi)部“非靜電力”做功的結果，這個“非靜電力”就是電子所受的豎直向下的洛倫茲力（不是電子所受洛倫茲力的合力），正是這個洛倫茲力把自由電子從a 端“搬運”到了 b 端而做功。因為電路斷開時，路端電壓等于電動勢。即U abE, 所以，導體 ab 由于切割磁感線