北京高考丨磁場(chǎng)丨安培力與洛倫茲力
磁場(chǎng)中的兩個(gè)力
磁場(chǎng)中有兩個(gè)力,一個(gè)是安培力,另外一個(gè)是洛倫茲力。
安培力是磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)體所產(chǎn)生的力,
洛倫茲力是磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷產(chǎn)生的力。
他們兩個(gè)的研究對(duì)象是不一樣的(見筆記第8條)
當(dāng)通電導(dǎo)線與磁場(chǎng)垂直時(shí),產(chǎn)生的安培力。
大?。篎=BIL
方向:左手定則,伸左手去判斷,磁感線垂直穿過手心,四指指電流的方向,拇指指受到的安培力的方向。
電荷垂直于磁場(chǎng)運(yùn)動(dòng)時(shí),會(huì)受到洛倫茲力的作用。
大?。篺=Bqv
方向:也是左手定則,伸左手,磁感線穿過手心,四指指正電荷運(yùn)動(dòng)的方向,拇指指受力的方向。
如果電荷是一個(gè)負(fù)電荷,那么磁感線穿手心,四指指負(fù)電荷運(yùn)動(dòng)的反方向,拇指指受到的洛倫茲力方向。
無(wú)論是安培力還是洛倫茲力,
我們?cè)谂袛嗨鼈兪芰Ψ较虻臅r(shí)候都是伸左手,
左力右電的口訣就是這樣來(lái)的,
用左手判斷安培力和洛倫茲力的方向,用右手判斷電流和磁場(chǎng)的方向。
安培力和洛倫茲力的具體的題型和模型,我們?cè)诤筮厱?huì)再講到。
安培力與洛倫茲力的關(guān)系
今天重點(diǎn)講一下安培力與洛倫茲力之間的關(guān)系。
電流指的是電荷的定向移動(dòng),
當(dāng)通電導(dǎo)體棒中通入一定的電流,導(dǎo)體棒上的電荷就會(huì)發(fā)生定向移動(dòng)。
導(dǎo)體棒受到安培力,而導(dǎo)體棒里邊的每一個(gè)電荷受到洛倫茲力的作用,
那么洛倫茲力的總和就是安培力,
也就是洛倫茲力是安培力的微觀表現(xiàn),安培力是洛倫茲力的宏觀表現(xiàn)。
這里體現(xiàn)了從微觀到宏觀的一個(gè)物理的思考方法。
在導(dǎo)體棒上能夠自由移動(dòng)的自由電子,
單個(gè)電子受到洛倫茲力的作用,f=Bev,
粒子的總數(shù)是多少呢?
單位體積內(nèi)的電子數(shù)用n表示,在長(zhǎng)度為L(zhǎng)、橫截面為S導(dǎo)體棒上,
含有的電子的總數(shù) N=nSL。
又因?yàn)殡娏鞯奈⒂^表達(dá)式I=neSv,
把三個(gè)公式聯(lián)立:
單個(gè)粒子的洛倫茲力 f=Bev,
導(dǎo)棒上粒子的總數(shù) N=nSL,
電流的微觀表達(dá)式 I=neSv,
聯(lián)立之后就可以寫出 f總=nSL*Bev=B*neSv*L=BIL
在筆記當(dāng)中,我們已經(jīng)把這個(gè)過程比較詳細(xì)的寫出來(lái),同學(xué)們可以點(diǎn)開圖片,第八條安培力與洛倫茲力的筆記就可以看到。
今天的分享就到這里,謝謝大家,咱們明天見。
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