洛伦兹力与安培力

洛伦兹力 (Lorentz Force)

运动电荷在磁场中受力： $\vec{F}=q\vec{v}\times \vec{B}$

• 特征：力始终垂直于速度，洛伦兹力不做功。
• 回旋运动：$R=\frac{mv}{qB}$, $T=\frac{2\pi m}{qB}$

安培力 (Ampere’s Force)

载流导线在磁场中受力： $\vec{F}=\int Id\vec{l}\times \vec{B}$

• 匀强磁场中直导线：$F=I\vec{L}\times \vec{B}$

磁矩与磁力矩

• 磁矩：$\vec{m}=NIS\hat{n}$ (方向符合右手定则)
• 力矩：$\vec{M}=\vec{m}\times \vec{B}$
• 物理图像：线圈在磁场中倾向于转动到磁矩 $\vec{m}$ 与 $\vec{B}$ 同向的位置（势能最低）。