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第四节、磁场对电荷的作用

一、洛仑兹力

问：电流和电荷的之间存在怎样的关系？（的电荷形成电流）

说明：磁场对电荷安培力作用，那么磁场对电荷是否有力的作用呢？请看下面的实验

演示实验

实验仪器：安装一个阴极、一个阳极的真空玻璃管、高压电源、磁铁

实验原理：由阴极出发，穿过真空到达阳极，形成一种电流，电流作用在荧光物质上产生荧光

实验步骤：(l）没有磁场时，瑰察电于束的径迹

(2）把电子射线管放在蹄形磁长的两极之间，瑰察的径迹

（3）调换磁铁N、S极的位置，再次观察的径迹

实验结果：磁场对的电荷有力的作用，保持电子的方向不变，改变磁场的方向，受力的方向

也改变，

说明：磁场对的电荷有力的作用，这个力我们称之为洛仑兹力

问：洛仑兹力和安培力之间是什么关系？（微观和宏观的关系）

二、洛仑兹力的方向

问：既然洛仑兹力和安培力之间是微观和宏观的关系，那么能够根据安培力方向的判断方法来总结洛仑兹

力方向的判断方法呢？（若电荷是正电荷，则可以这样表示：伸开左手．使拇指跟其余四指垂直．并

且都跟手掌在同一个平面内，让磁感线穿入手心．并使四指指向正电荷的方向．那么．拇指所指的方

向就是通电导线所受安培力的方向）

问：若电荷是负电荷，又该如何表示洛仑兹力的方向呢？（伸开左手．使拇指跟其余四指垂直．并且

都跟手掌在同一个平面内，让磁感线穿入手心．并使四指指向负电荷的方向的反方向．那么．拇指所

指的方向就是通电导线所受安培力的方向）

说明：综上所述可以这样判断洛仑兹力的方向：伸开左手．使拇指跟其余四指垂直．并且都跟手掌在同一

个平面内，让磁感线穿入手心．并使四指指向正电荷的方向(负电荷的方向的反方向)．那么．拇

指所指的方向就是通电导线所受安培力的方向

三、的磁偏转

说明：图2.4-2所示的实验装置叫做洛伦兹力演示仪，可以演示洛伦兹力的方向和大小。

问：洛仑兹力演示仪的构造如何？（它由一个球形电子射线管和一组线圈组成，电子射线管可以电子，

通过改变电子枪两极间的电压可以改变电子的速度，两组线圈之间可以残生磁场，通过改变线圈中电流的

强弱可以改变磁感应强度的大小）

实验过程：接通射线管，不给线圈通电

实验现象：沿直线

实验过程：接通射线管，并且给线圈通电

实验现象：沿曲线

实验过程：保持电子射线管的电压不变，改变线圈的电流

实验现象：沿曲线的半径发生变化

实验过程：保持线圈的电流不变，改变电子射线管的电压

实验现象：沿曲线的半径发生变化

综上所述：磁场的强弱和电子的速度都能影响圆的半径

四、显像管的工作原理

说明：电视显像管应用了偏转的原理，显像管中的阴极在工作时电子，荧光屏上涂有荧光物质，

打在荧光屏上会发光，但是，很细的一束电子打在荧光屏上只能使一个点发光，如图3.5-4所示，在

不加电场的情况下，直接打在O点。

问：要使在水平方向偏离，打在荧光屏上的A点，偏转磁场应该沿什么方向？（应用左手定则，

应该垂直打在纸面向上）

问：要使在水平方向偏离，打在荧光屏上的B点，偏转磁场应该沿什么方向？（应用左手定则，

应该垂直打在纸面向下）

问：如果要使打在荧光屏上的位置由B点逐渐向A点移动，偏转磁场应该怎样变化？（由垂直直面

向下逐渐减小，然后变成垂直纸面向上逐渐增大）

说明：实际上，在偏转区的水平方向和竖直方向都加有偏转磁场，其方向、强弱