運動電荷在磁場中受到的作用力叫洛倫茲力.
2. 洛倫茲力的方向判斷——左手定則伸開左手，使拇指與其餘四指垂直，並且都與手掌在同一個平面內；讓磁感線從掌心進入，並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所受洛倫茲力的方向.
帶正電的粒子的所受洛倫茲力的方向如圖所示.
在使用左手定則判斷洛倫茲力的方向時，四指應指向正電荷運動的方向，如果是負電荷，則指向負電荷運動的反方向．
討論B、v、F三者方向間的相互關係
如下圖，分別為運動電荷的v與磁感應強度B垂直與不垂直時的兩種情景.
v與B垂直
v與B不垂直
從以上兩圖中可以總結出：
F總垂直於B與v所在的平面，即F必垂直於v、必垂直於B，但B與v可以垂直，也可以不垂直.
極光
如圖所示為發生極光的美麗場景，極光是發生在地球的高緯度地區還是低緯度地區？為什麼在赤道這樣的低緯度地區看不到極光現象呢？解開這些問題的鑰匙，就是磁場對運動電荷作用的規律.
3. 洛倫茲力的大小
（1）當粒子運動方向與磁感應強度方向垂直時(v⊥B)
F＝qvB
（2）當粒子運動方向與磁感應強度方向成θ角時
F＝qvBsinθ
上兩式中各量的單位：F為牛(N)，q為庫侖(C)，v為米/秒(m/s)，B為特斯拉(T)
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態有關；
（3）洛倫茲力對運動電荷不做功，不改變電荷運動的速率，只改變電荷的運動方向.
由F與B、v的方向間的關係可知，F總垂直於B與v所在的平面，即F必垂直於v、必垂直於B，故F不對運動電荷做功.
例題1.(解析題)試判斷下列各圖中帶電粒子所受洛倫茲力的方向或帶電粒子所帶電荷的性質．
【答案】①圖：豎直向上；②圖：垂直紙面向外；③圖：負電荷；④圖：垂直紙面向
【解析】略
如圖，顯像管由電子槍、偏轉線圈和螢光屏三部分組成.
2. 工作原理如圖所示，為一個電子的偏轉：
從圖中可以看出，沒有磁場時電子束打在螢光屏正中的O點.為使電子束偏轉，由安裝在管頸的偏轉線圈產生偏轉磁場.
顯像管中有一個陰極，工作時它能發射電子，螢光屏被電子撞擊就能發光.可是，很細的一束電子打在螢光屏上只能使一個點發光，而實際上要使整個螢光屏發光，這就要靠磁場來使電子束偏轉了.
使電子束偏轉的磁場是由兩對線圈產生的，叫做偏轉線圈.為了與顯像管的管頸貼在一起，偏轉線圈做成馬鞍形，如下圖.
（1）要使電子打在A點，偏轉磁場應該垂直紙面向外；
（2）要使電子打在B點，偏轉磁場應該垂直紙面向裡；
（3）要使電子打到屏上的點從A點向B點逐漸移動，偏轉磁場應該先垂直紙面向外並逐漸減小，然後垂直紙面向裡並逐漸增大.
3. 掃描在偏轉區的水平方向和豎直方向都有偏轉磁場，其方向、強弱都在不斷變化，因此電子束打在螢光屏上的光點就像右圖那樣不斷移動，這在電視技術中叫做掃描.電子束從最上一行掃描到最下一行叫做一場，電視機中每秒要進行50場掃描，所以我們感到整個螢光屏都在發光.
視覺暫留
人眼在觀察景物時，光信號傳入大腦神經，需經過一段短暫的時間，光的作用結束後，視覺形象並不立即消失，這種殘留的視覺稱
"後像"，視覺的這一現象則被稱為"視覺暫留".對於中等亮度的光刺激，視覺暫留時間約為0.1s~0.4s.
光棒划過後由於視覺暫留會出現弧線
顯像管與示波管的比較
共同點：是二者都有電子槍和螢光屏；
不同點：示波管是靠電場偏轉，顯像管是靠磁場偏轉.
例題1.(單選題)如圖所示為電視顯像管的偏轉線圈示意圖，圓心黑點表示電子槍射出的電子束，它的方向由紙內指向紙外，當偏轉線圈通有圖示方向的電流時，電子束應( )
A.向左偏轉
B.向上偏轉
C.不偏轉
D.向下偏轉
【答案】D
【解析】根據右手螺旋定則判斷上下兩個線圈的N極均在左邊，S極均在右邊，即線圈圓心處的磁場方向是水平向右的．根據左手定則判定，由裡向外射出的電子束受到的洛倫茲力向下．故選D.
設導線中每個帶電粒子定向移動的速度都是v，單位體積的粒子數為n.算出圖中的一段導線中的粒子數，這就是在時間t內通過截面a的粒子數.
如果粒子的電荷量記為q，由此可以算出q與電流I的關係.
這段導體所受的安培力
F安＝ILB
又I＝nqSv
安培力F安可以看作是作用在每個運動電荷受的洛倫茲力F洛的合力，這段導體中含有的自由電荷數為nLS，所以
2. 安培力與洛倫茲力的關係
安培力是洛倫茲力的宏觀體現；而洛倫茲力是安培力的微觀原理.但不能以為安培力就簡單地等於所有定向移動電荷所受洛倫茲力的和，一般只有當導體棒靜止是才能這樣認為.
例題1.(多選題)（多選）關於安培力和洛倫茲力，下面說法中正確的是（ ）
A. 洛倫茲力和安培力是性質完全不同的兩種力
B. 洛倫茲力和安培力，其本質都是磁場對運動電荷的作用力
C. 安培力就是洛倫茲力，二者是等價的
D. 安培力對通電導線能做功，但洛倫茲力對運動電荷不能做功
【答案】BD
【解析】磁場對電流的作用力稱為安培力，安培力的實質是形成電流的定向移動的電荷所受洛倫茲力的合力，安培力是洛倫茲力的宏觀表現，而洛倫茲力是安培力的微觀體現，故B正確，AC錯誤；
安培力能使通電導體在安培力方向發生位移，能做功，洛倫茲力始終與粒子速度方向垂直，故不做功，故D正確.所以BD正確，AC錯誤.
【點撥】
安培力是洛侖茲力的宏觀表現，而洛倫茲力是安培力的微觀解釋，二者在本質上都是磁場對運動電荷的作用力.
例題1.(多選題)（多選）下列關於電場、磁場的說法正確的是（ ）
A. 沿著電場線的方向，場強越來越小
B. 沿著電場線的方向，電勢越來越低
C. 洛倫茲力方向一定與磁場方向垂直
D. 洛倫茲力為零的地方磁感應強度也為零
【答案】BC
【解析】沿著電場線的方向，場強可能越來越小，也可能越來越大，也可能不變，A錯誤；
沿著電場線的方向，電勢越來越低，B正確；
由左手定則可知，洛倫茲力方向一定與磁場方向垂直，C正確；
當帶電粒子的運動方向與磁場平行時，洛倫茲力為零，但磁場不為零，D錯誤．
【總結】
電場的基本性質是對放入其中的電荷有力的作用，而通電導線放入磁場中不一定有磁場力的作用；電場線的疏密表示電場強度的強弱，而電場線方向與強弱無關，而沿著電場線的方向，電勢是降低的；根據左手定則可判定洛倫茲力與磁場及運動方向的關係.
(1)如圖，平行板中電場強度E和磁感應強度B互相垂直．這種裝置能把具有一定速度的粒子選擇出來，所以叫做速度選擇器．
(2)帶電粒子能夠沿直線勻速通過速度選擇器的條件是qE＝qvB，即v＝
(3)粒子勻速通過速度選擇器的兩種途徑:
速度v一定時，調節E和B的大小.
E和B一定時，調節加速電場電壓U的大小.
（1）速度選擇器兩極板間距離極小，粒子稍有偏轉，即打到極板上.
（2）速度選擇器對正、負電荷均適用.
（3）速度選擇器中的E、B的方向具有確定的關係，僅改變其中一個方向，就不能對速度做出選擇.
（4）速度選擇器只能單向選擇，如上圖中粒子從右側進入會受到相同方向的電場力和洛倫茲力而打到板上
2. 磁流體發電機
(1)如圖所示為磁流體發電機的示意圖.
等離子體高速噴射，經過充滿勻強磁場的兩極板間，根據左手定則，正負離子所受洛倫茲力方向分別向下和向上，圖中的B板是發電機正極．
(2)磁流體發電機兩極板間的距離為d，等離子體速度為v，磁場的磁感應強度為B，則由得兩極板間能達到的最大電勢差U＝Bdv.
3. 電磁流量計工作原理：如圖所示，圓形導管直徑為d，用非磁性材料製成，導電液體在管中向左流動.
導電液體中的自由電荷(正、負離子)，在洛倫茲力的作用下豎向偏轉，a、b間出現電勢差，形成電場，
當自由電荷所受的電場力和洛倫茲力平衡時，a、b間的電勢差就保持穩定，即
4. 霍爾效應1879年霍爾發現，處在勻強磁場中的通電導體板，當電流的方向垂直於磁場時，在垂直於磁場和電流方向的導體板的兩端面之間會出現電勢差，這一現象稱為霍爾效應，如圖所示.
出現的電勢差稱為霍爾電勢差或霍爾電壓.
實驗指出，霍爾電勢差與通過導體板的電流I、磁場的磁感強度B成正比，與板的厚度d成反比.
即
式中k稱為霍爾係數.
霍爾效應可用於測量磁場的磁感強度，也可以用於測量電流，特別是測量比較大的電流.
例題1.(解析題)如圖所示為一速度選擇器，也稱為濾速器的原理圖.K為電子槍，由槍中沿KA方向射出的電子，速度大小不一.當電子通過方向互相垂直的均勻電場和磁場後，只有一定速率的電子能沿直線前進，並通過小孔S.設產生勻強電場的平行板間的電壓為300 V，間距為5 cm，垂直紙面的勻強磁場的磁感應強度為0.06 T，
問：
（1）磁場的方向應該垂直紙面向裡還是垂直紙面向外？
（2）速度為多大的電子才能通過小孔S?
【答案】（1）磁場方向垂直紙面向裡
（2）1×105 m/s
【解析】（1）由題知，平行板產生的電場強度E方向向下.帶負電的電子受到的靜電力FE＝eE，方向向上.若沒有磁場，電子束將向上偏轉，為了使電子能夠穿過小孔S，所加的磁場施於電子束的洛倫茲力必須是向下的，根據左手定則分析得出，B的方向垂直於紙面向裡，如圖.
(2)能夠通過小孔的電子，其速率滿足
evB＝eE
即只有速率為1×105 m/s的電子才可以通過小孔S.
【點撥】
解決此類問題的關鍵是理解速度選擇器的原理：洛倫茲力與電場力平衡.
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