1.洛倫茲力

運動電荷在磁場中受到的力，稱為洛倫茲力.陰極射線管中帶負電的電子由陰極向陽極高速運動過程中，沒有磁場時沿直線運動，如圖甲所示；有如圖乙所示方向的磁場時向下偏轉，就是因為受到了洛倫茲力的作用.

2.洛倫茲力的方向

運動電荷在磁場中所受洛倫茲力的方向可以用左手定則判定：伸開左手，使拇指與其餘四個手指垂直，并且都與手掌在同一個平面内；讓磁感線從掌心進入，并使四指指向正電荷運動的方向，這時拇指所指的方向就是運動的正電荷在磁場中所受洛倫茲力的方向.如圖所示.

（1）負電荷受力的方向與正電荷受力的方向相反，四指指向電荷運動的反方向.

（2）讨論B、v、F三者方向間的相互關系，如圖所示，F總垂直于B與v所在的平面，但B與v不一定垂直.

（3）由于洛倫茲力始終與速度方向垂直，故洛倫茲力永不做功.

3.洛倫茲力的大小

（1）洛倫茲力大小的推導

①如圖所示，設有一段長度為L的通電導線，垂直放入磁感應強度為B的勻強磁場中.若導線中的電流為I，則該導線所受的安培力大小為F安＝BIL.

②若導線的橫截面積為S，單位體積内含有的自由電荷數為n，每個自由電荷的電荷量為q，定向移動的速度為v，則在時間t内通過截面的電荷量Q＝nSvtq.由電流的定義I=Q/t=nSvtq/t=nSvq，這段導線内含有的自由電荷數為N＝nSL.

③整段導線所受的安培力F安可看成是作用在每個運動電荷上的洛倫茲力F洛的合力，即F安＝NF洛，則每個自由電荷所受洛倫茲力的大小為F洛＝qvB.

（2）洛倫茲力的一般表達式

在一般情況下，當電荷運動的方向與磁場的方向夾角為θ時，電荷所受洛倫茲力為F洛＝qvBsinθ.

①當電荷的運動方向與磁場方向垂直時，洛倫茲力最大，F洛＝qvB.

②當電荷的運動方向與磁場方向平行時，F洛＝0.

③當電荷的運動方向與磁場方向成一定夾角θ（0°＜0＜90°）時，洛倫茲力的大小在0到qvB之間.

【特别提示】

當v與B成θ角時，可以把速度v分解為與B平行的分速度v//和與B垂直的分速度v⊥，與B平行的分速度不産生洛倫茲力，這時F洛＝q·v⊥B＝q·Bvsinθ（如圖所示）.

4.洛倫茲力的特點

（1）運動的電荷才有可能受到洛倫茲力，靜止的電荷在磁場中不受洛倫茲力.

（2）洛倫茲力的大小和方向都與帶電粒子運動狀态有關.

（3）洛倫茲力對運動電荷不做功，不改變電荷運動的速率，隻改變電荷運動的方向.

5.洛倫茲力與安培力的關系

（1）洛倫茲力是單個運動電荷在磁場中受到的力，而安培力是導體中所有定向移動的自由電荷受到的洛倫茲力的宏觀表現.

（2）盡管安培力是自由電荷定向移動時受到的洛倫茲力的宏觀表現，但不能簡單地認為安培力就等于所有定向移動的電荷所受洛倫茲力的合力，隻有當導體靜止時才能這樣認為

（3）洛倫茲力對電荷恒不做功，但安培力卻可以對通電導線做功，可見安培力與洛倫茲力既有聯系，也有區别.

6.洛倫茲力與靜電力對比

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