一、庫侖力
1、帶電體可看作是由許多點電荷構(gòu)成的,每一對靜止點電荷之間的相互作用力遵循庫侖定律(法國物理學(xué)家?guī)靵鲇?785年發(fā)現(xiàn)),稱為庫侖力,又稱靜電力。
2、庫侖力是以電場為媒介傳遞的,即帶電體在其周圍產(chǎn)生電場,電場對處于其中的另一帶電體施以作用力,且兩個帶電體受到的庫侖力相等。
3、影響庫侖力的因素有電荷量、兩電荷之間的距離、帶電體的形狀、大小、電荷分布情況等。
4、庫侖力的方向為沿兩帶電體中心線,同種電荷互相排斥,異種電荷互相吸引。
5、庫侖力的計算公式是F=kq1q 2 /r^2^,式中:
F為庫侖力,N;
k為庫侖常量;
q 1 、q2為帶電粒子的電荷量,C;
r為兩個帶電體之間的距離,m。
二、洛倫茲力
1、運動電荷在磁場中受到的作用力,稱為洛倫茲力。荷蘭物理學(xué)家洛倫茲首先提出了運動電荷產(chǎn)生磁場和磁場對運動電荷有作用力的觀點,為紀(jì)念他,人們稱這種力為洛倫茲力。
2、洛侖茲力既垂直于磁場方向又垂直于電荷運動方向,即垂直于磁場B和電荷運動速度v所決定的平面。洛侖茲力的方向可根據(jù)左手定則判定:伸開左手,使大拇指與其余四指垂直且在同一個平面內(nèi),讓磁力線從手掌心穿入,四指指向正電荷的運動方向,則大拇指所指方向即為洛倫茲力的方向。但必須注意:若運動電荷是正的,大拇指指向即為洛倫茲力的方向。反之,如果運動電荷是負(fù)的,仍用四指表示電荷運動方向,則大拇指指向的反方向為洛倫茲力的方向。
3、洛倫茲力的計算公式是f=qvBsinθ。式中:
f為電荷受到的洛倫茲力,N;
q為帶電粒子的電荷量,C;
v為帶電粒子的運動速度,m/s;
B為均勻磁場的磁感應(yīng)強度,T;
θ為v與B的夾角。
4、洛倫茲力不做功是因為洛倫茲力的方向始終與電荷的運動方向垂直,根據(jù)功的公式W=FScosθ,θ=90°時,W=0。
三、安培力
1、安培力是指通電導(dǎo)線在磁場中受到的作用力。它是由法國物理學(xué)家安培首先通過實驗確定的。安培力是洛倫茲力的宏觀表現(xiàn),洛倫茲力是安培力的微觀本質(zhì)。
2、安培力既垂直于磁場方向又垂直于電流方向,即垂直于B和I所決定的平面。安培力的方向可根據(jù)左手定則判定:伸開左手,使大拇指與其余四指垂直且在同一個平面內(nèi),讓磁力線從手掌心穿入,四指指向電流方向,則大拇指所指方向就是安培力的方向。
3、電流為I、長為L的直導(dǎo)線,在勻強磁場B中受到的安培力大小為:F=BILsinα,式中:
F為導(dǎo)體受到的安培力,N;
B為均勻磁場的磁感應(yīng)強度,T;
I為導(dǎo)體中的電流強度,A;
L為導(dǎo)體在磁場中的長度,m;
α為導(dǎo)體與磁力線的夾角;
4、安培力實質(zhì)上是形成電流定向移動的電荷所受洛倫茲力的合力。當(dāng)電流方向與磁場方向平行時,電荷的定向移動方向也與磁場方向平行,所受洛倫茲力為零,其合力安培力也為零。當(dāng)電流方向與磁場方向垂直時,電流受到的安培力最大,為F=BIL。
5、安培力是與導(dǎo)線中的電流方向垂直,與導(dǎo)線的運動方向并不一定垂直,一般遇到的情況大多是在同一直線上的,所以安培力做功不為零。
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