جهت نیروی لورنتس قانون دست چپ است. کاربرد نیروهای آمپر و لورنتس در علم و فناوری. آمپرمتر، تلگراف، الکترومغناطیس، آنالایزر جرم. تعریف نیروی لورنتس

تعریف

نیروی وارد بر یک ذره باردار متحرک در میدان مغناطیسی برابر است با:

تماس گرفت نیروی لورنتس (نیروی مغناطیسی).

بر اساس تعریف (1)، مدول نیروی مورد نظر عبارت است از:

کجا بردار سرعت ذره است، q بار ذره است، بردار القای مغناطیسی میدان در نقطه ای است که بار در آن قرار دارد، زاویه بین بردارها و . از عبارت (2) چنین بر می آید که اگر بار به موازات خطوط نیرو حرکت کند میدان مغناطیسی، پس نیروی لورنتس صفر است. گاهی اوقات، در تلاش برای جداسازی نیروی لورنتس، آن را با استفاده از شاخص نشان می دهند:

جهت نیروی لورنتس

نیروی لورنتس (مانند هر نیروی دیگری) یک بردار است. جهت آن عمود بر بردار سرعت و بردار است (یعنی عمود بر صفحه ای که بردارهای سرعت و القای مغناطیسی در آن قرار دارند) و با قاعده گیملت سمت راست (پیچ راست) شکل 1 (الف) تعیین می شود. . اگر با بار منفی سر و کار داشته باشیم، جهت نیروی لورنتس مخالف حاصل ضرب برداری است (شکل 1(b)).

بردار عمود بر صفحه نقشه ها به سمت ما هدایت می شود.

پیامدهای خواص نیروی لورنتس

از آنجایی که نیروی لورنتس همیشه عمود بر جهت سرعت بار است، کار آن بر روی ذره صفر است. به نظر می رسد که عمل روی یک ذره باردار با میدان مغناطیسی ثابت نمی تواند انرژی آن را تغییر دهد.

اگر میدان مغناطیسی یکنواخت و عمود بر سرعت حرکت ذره باردار باشد، بار تحت تأثیر نیروی لورنتس در امتداد دایره‌ای به شعاع R=const در صفحه‌ای عمود بر مغناطیسی حرکت می‌کند. بردار القایی در این حالت شعاع دایره برابر است با:

جایی که m جرم ذره است، |q| مدول بار ذره، ضریب نسبیتی لورنتس است، c سرعت نور در خلاء است.

نیروی لورنتس یک نیروی مرکزگرا است. بر اساس جهت انحراف یک ذره باردار اولیه در میدان مغناطیسی، در مورد علامت آن نتیجه گیری می شود (شکل 2).

فرمول نیروی لورنتس در حضور میدان های مغناطیسی و الکتریکی

اگر یک ذره باردار در فضایی حرکت کند که در آن دو میدان مغناطیسی و الکتریکی به طور همزمان وجود داشته باشد، نیرویی که بر آن وارد می شود برابر است با:

بردار شدت میدان الکتریکی در نقطه ای که بار در آن قرار دارد کجاست. بیان (4) به صورت تجربی توسط لورنتس به دست آمد. نیرویی که در فرمول (4) گنجانده شده است، نیروی لورنتس (نیروی لورنتس) نیز نامیده می شود. تقسیم نیروی لورنتس به اجزای: الکتریکی و مغناطیسی نسبتاً، زیرا به انتخاب چارچوب مرجع اینرسی مربوط می شود. بنابراین، اگر قاب مرجع با همان سرعت بار حرکت کند، در چنین سیستمی نیروی لورنتس وارد بر ذره صفر خواهد بود.

واحدهای نیروی لورنتس

واحد اصلی اندازه گیری نیروی لورنتس (و همچنین هر نیروی دیگر) در سیستم SI این است: [F]=H

در GHS: [F]=din

نمونه هایی از حل مسئله

مثال

ورزش.سرعت زاویه ای یک الکترون که در یک دایره در میدان مغناطیسی القایی B حرکت می کند چقدر است؟

راه حل.از آنجایی که یک الکترون (ذره ای با بار) در یک میدان مغناطیسی حرکت می کند، توسط نیروی لورنتس به شکل زیر عمل می کند:

که در آن q=q e – بار الکترون. از آنجایی که شرط می گوید الکترون در یک دایره حرکت می کند، به این معنی است که بیان مدول نیروی لورنتس به شکل زیر خواهد بود:

نیروی لورنتس مرکزگرا است و علاوه بر این، طبق قانون دوم نیوتن، در مورد ما برابر است با:

اجازه دهید سمت راست عبارات (1.2) و (1.3) را برابر کنیم، داریم:

از عبارت (1.3) سرعت را بدست می آوریم:

دوره چرخش یک الکترون در یک دایره را می توان به صورت زیر یافت:

با دانستن دوره، می توانید سرعت زاویه ای را به صورت زیر بیابید:

پاسخ.

مثال

ورزش.یک ذره باردار (بار q، جرم m) با سرعت v به منطقه ای که وجود دارد پرواز می کند میدان الکتریکیشدت E و میدان مغناطیسی با القای B. بردارها و در جهت منطبق هستند. شتاب ذره در لحظه ای که شروع به حرکت در میدان ها می کند چقدر است، اگر؟

اما جریان چه ربطی به آن دارد، پس

زیراnSد ل – تعداد شارژ در حجم اسد ل, سپس برای یک بار شارژ

یا

نیروی لورنتس – نیرویی که توسط میدان مغناطیسی بر بار مثبتی که با سرعت حرکت می کند، وارد می کند(در اینجا سرعت حرکت منظم حامل های بار مثبت است). مدول نیروی لورنتس:

که در آن α زاویه بین است و .

از (2.5.4) مشخص است که باری که در امتداد خط حرکت می کند تحت تأثیر نیروی () قرار نمی گیرد.

نیروی لورنتس عمود بر صفحه ای است که بردارها در آن قرار دارند و . به یک بار مثبت متحرک قانون دست چپ اعمال می شود یا« قانون گیملت(شکل 2.6).

بنابراین جهت نیرو برای بار منفی مخالف است قانون دست راست در مورد الکترون ها صدق می کند.

از آنجایی که نیروی لورنتس عمود بر بار متحرک هدایت می شود، یعنی. عمود بر ,کار انجام شده توسط این نیرو همیشه صفر است . در نتیجه، با اثر بر ذره باردار، نیروی لورنتس نمی تواند تغییر کند انرژی جنبشیذرات.

غالبا نیروی لورنتس مجموع نیروهای الکتریکی و مغناطیسی است:

,

(2.5.4)

در اینجا نیروی الکتریکی ذره را شتاب می دهد و انرژی آن را تغییر می دهد.

ما هر روز تأثیر نیروی مغناطیسی را بر روی یک بار متحرک روی صفحه تلویزیون مشاهده می کنیم (شکل 2.7).

حرکت پرتو الکترونی در امتداد صفحه صفحه توسط میدان مغناطیسی سیم پیچ انحراف تحریک می شود. اگر آهنربای دائمی را به صفحه نمایش نزدیک کنید، به راحتی می توانید با اعوجاج هایی که در تصویر ظاهر می شود، تأثیر آن را بر پرتو الکترونی مشاهده کنید.

عمل نیروی لورنتس در شتاب دهنده های ذرات باردار به تفصیل در بخش 4.3 توضیح داده شده است.

نیروی آمپر وارد بر بخشی از هادی با طول Δl با شدت جریان معین I، واقع در میدان مغناطیسی B، F = I · B · Δl · sin α را می توان بر حسب نیروهای وارده بر آن بیان کرد. حامل های شارژ خاص

اجازه دهید بار حامل با q نشان داده شود و n مقدار غلظت حامل های بار آزاد در هادی است. در این حالت، حاصلضرب n · q · υ · S که در آن S نشان دهنده سطح مقطع هادی است، معادل جریان جاری در هادی است و υ مدول سرعت مرتب شده است. حرکت حامل ها در هادی:

I = q·n·υ·S.

تعریف 2

فرمول نیروهای آمپررا می توان به شکل زیر نوشت:

F = q · n · S · Δ l · υ · B · گناه α .

با توجه به اینکه تعداد کل N حامل های بار آزاد در یک هادی با مقطع S و طول Δl برابر با حاصلضرب n · S · Δl است، نیروی وارد بر یک ذره باردار برابر با عبارت: F L است. = q · υ · B · گناه α.

نیروی یافت شده نامیده می شود نیروهای لورنتس. زاویه α در فرمول فوق معادل زاویه بین بردار القای مغناطیسی B → و سرعت ν → است.

جهت نیروی لورنتس که بر روی ذره ای با بار مثبت عمل می کند، همانند جهت نیروی آمپر، با استفاده از قاعده گیملت یا با استفاده از قانون دست چپ به دست می آید. موقعیت نسبی بردارهای ν → ، B → و F L → برای ذره ای حامل بار مثبت در شکل نشان داده شده است. 1 . 18 . 1 .

تصویر 1. 18 . 1 . موقعیت نسبی بردارهای ν →، B → و F L →. مدول نیروی لورنتس F L → از نظر عددی معادل حاصلضرب مساحت متوازی الاضلاع ساخته شده بر روی بردارهای ν → و B → و بار q است.

نیروی لورنتس به طور معمولی هدایت می شود، یعنی عمود بر بردارها ν → و B →.

هنگامی که یک ذره حامل بار در میدان مغناطیسی حرکت می کند، نیروی لورنتس هیچ اثری ندارد. این واقعیت منجر به این واقعیت می شود که بزرگی بردار سرعت نیز در شرایط حرکت ذرات مقدار خود را تغییر نمی دهد.

اگر یک ذره باردار تحت تأثیر نیروی لورنتس و سرعت آن در یک میدان مغناطیسی یکنواخت حرکت کند ν → در صفحه ای قرار دارد که به سمت بردار عادی است ب →، سپس ذره در دایره ای با شعاع مشخص حرکت می کند که با استفاده از فرمول زیر محاسبه می شود:

نیروی لورنتس وارد در این موردبه عنوان نیروی گریز از مرکز استفاده می شود (شکل 1. 18. 2).

تصویر 1. 18 . 2. حرکت دایره ای یک ذره باردار در میدان مغناطیسی یکنواخت.

برای دوره چرخش یک ذره در یک میدان مغناطیسی یکنواخت، عبارت زیر معتبر خواهد بود:

T = 2 π R υ = 2 π m q B .

این فرمول به وضوح عدم وابستگی ذرات باردار با جرم معین m را به سرعت υ و شعاع مسیر R نشان می دهد.

رابطه داده شده در زیر فرمول سرعت زاویه ای یک ذره باردار است که در امتداد یک مسیر دایره ای حرکت می کند:

ω = υ R = υ q B m υ = q B m .

نامیده می شود فرکانس سیکلوترون. این کمیت فیزیکی به سرعت ذره بستگی ندارد و از آن می توان نتیجه گرفت که به انرژی جنبشی آن بستگی ندارد.

تعریف 4

این شرایط کاربرد خود را در سیکلوترون ها، یعنی در شتاب دهنده های ذرات سنگین (پروتون ها، یون ها) پیدا می کند.

در شکل 1. 18 . 3 داده شده است مدارسیکلوترون

تصویر 1. 18 . 3. حرکت ذرات باردار در محفظه خلاء یک سیکلوترون.

تعریف 5

دوانتیک نیم سیلندر فلزی توخالی است که در یک محفظه خلاء بین قطب های یک آهنربای الکتریکی به عنوان یکی از دو الکترود شتاب دهنده D شکل در یک سیکلوترون قرار می گیرد.

یک ولتاژ الکتریکی متناوب به دیس اعمال می شود که فرکانس آن معادل فرکانس سیکلوترون است. ذرات حامل مقداری بار به مرکز محفظه خلاء تزریق می شوند. در فاصله بین دوها، شتاب ناشی از میدان الکتریکی را تجربه می کنند. ذراتی که در داخل دیس ها قرار دارند، در روند حرکت در امتداد نیم دایره ها، عمل نیروی لورنتس را تجربه می کنند. شعاع نیم دایره ها با افزایش انرژی ذرات افزایش می یابد. مانند تمام شتاب دهنده های دیگر، در سیکلوترون ها نیز شتاب یک ذره باردار با اعمال میدان الکتریکی و نگه داشتن آن در مسیر خود با استفاده از میدان مغناطیسی حاصل می شود. سیکلوترون ها شتاب پروتون ها را به انرژی نزدیک به 20 مگا ولت ممکن می کنند.

میدان های مغناطیسی یکنواخت در بسیاری از دستگاه ها استفاده می شود انواع متفاوتقرار ملاقات ها به ویژه، آنها کاربرد خود را در طیف سنج های جرمی به اصطلاح یافته اند.

تعریف 6

طیف سنج های جرمی- اینها دستگاه هایی هستند که استفاده از آنها به ما امکان می دهد جرم ذرات باردار ، یعنی یون ها یا هسته های اتم های مختلف را اندازه گیری کنیم.

این دستگاه ها برای جداسازی ایزوتوپ ها (هسته های اتمی با بار یکسان اما جرم های متفاوت، به عنوان مثال Ne 20 و Ne 22) استفاده می شوند. در شکل 1 . 18 . شکل 4 ساده ترین نسخه یک طیف سنج جرمی را نشان می دهد. یون های S منتشر شده از منبع از چندین سوراخ کوچک عبور می کنند که با هم یک پرتو باریک را تشکیل می دهند. پس از این، آنها وارد انتخابگر سرعت می شوند، جایی که ذرات در میدان های الکتریکی متقاطع همگن، ایجاد شده بین صفحات خازن مسطح و میدان های مغناطیسی، که در شکاف بین قطب های آهنربای الکتریکی ایجاد می شوند، حرکت می کنند. سرعت اولیه υ → ذرات باردار عمود بر بردارهای E → و B → هدایت می شود.

ذره ای که در میدان های مغناطیسی و الکتریکی متقاطع حرکت می کند، تأثیر نیروی الکتریکی q E → و نیروی مغناطیسی لورنتس را تجربه می کند. در شرایطی که E = υ B ارضا شود، این نیروها به طور کامل تأثیر یکدیگر را جبران می کنند. در این حالت، ذره به صورت یکنواخت و مستطیل حرکت می کند و پس از عبور از خازن، از سوراخ صفحه عبور می کند. برای مقادیر داده شده میدان های الکتریکی و مغناطیسی، انتخابگر ذراتی را انتخاب می کند که با سرعت υ = E B حرکت می کنند.

پس از این فرآیندها، ذرات با همان مقادیرسرعت ها در یک میدان مغناطیسی یکنواخت B → محفظه طیف سنج جرمی قرار می گیرند. ذرات تحت تأثیر نیروی لورنتس در محفظه ای عمود بر میدان مغناطیسی هواپیما حرکت می کنند. مسیرهای آنها دایره هایی با شعاع R = m υ q B " است. در فرآیند اندازه گیری شعاع مسیرها با مقادیر شناخته شده υ و B "، می توانیم نسبت q m را تعیین کنیم. در مورد ایزوتوپ ها، یعنی در شرایط q 1 = q 2، طیف سنج جرمی می تواند ذرات با جرم های مختلف را جدا کند.

با کمک طیف‌سنج‌های جرمی مدرن، می‌توانیم جرم ذرات باردار را با دقت بیش از 10 تا 4 اندازه‌گیری کنیم.

تصویر 1. 18 . 4 . انتخابگر سرعت و طیف سنج جرمی.

در صورتی که سرعت ذره υ → دارای مولفه υ ∥ → در امتداد جهت میدان مغناطیسی باشد، چنین ذره ای در یک میدان مغناطیسی یکنواخت یک حرکت مارپیچی انجام می دهد. شعاع چنین مارپیچی R به مدول مولفه عمود بر میدان مغناطیسی υ ┴ بردار υ → و گام مارپیچ p - به مدول مولفه طولی υ ∥ بستگی دارد (شکل 1. 18. 5). ).

تصویر 1. 18 . 5 . حرکت یک ذره باردار در یک مارپیچ در یک میدان مغناطیسی یکنواخت.

بر این اساس، می توان گفت که مسیر یک ذره باردار، به یک معنا، در امتداد خط القای مغناطیسی "باد" می شود. این پدیده در فناوری برای عایق حرارتی مغناطیسی پلاسما با دمای بالا - گاز کاملاً یونیزه شده در دمای حدود 10 6 K استفاده می شود. هنگام مطالعه واکنش های گرما هسته ای کنترل شده، ماده ای در حالت مشابه در تاسیسات نوع توکامک به دست می آید. پلاسما نباید دیواره های محفظه را لمس کند. عایق حرارتی با ایجاد یک میدان مغناطیسی با یک پیکربندی خاص به دست می آید. در شکل 1. 18 . شکل 6 به عنوان مثال مسیر یک ذره حامل بار در یک بطری (یا تله) مغناطیسی را نشان می دهد.

تصویر 1. 18 . 6. "بطری" مغناطیسی. ذرات باردار از مرزهای آن فراتر نمی روند. میدان مغناطیسی مورد نیاز را می توان با استفاده از دو سیم پیچ گرد حامل جریان ایجاد کرد.

همین پدیده در میدان مغناطیسی زمین نیز رخ می دهد که از همه موجودات زنده در برابر جریان ذرات حامل بار از فضای بیرونی محافظت می کند.

تعریف 7

ذرات باردار سریع از فضا، با توجه به به میزان بیشتریاز خورشید توسط میدان مغناطیسی زمین "رهگیری" می شود و منجر به تشکیل کمربندهای تشعشعی می شود (شکل 1، 18، 7)، که در آن ذرات، گویی در تله های مغناطیسی، در طول مسیرهای مارپیچی بین شمال حرکت می کنند. و قطب های مغناطیسی جنوب در یک ثانیه .

استثنا مناطق قطبی هستند که در آنها برخی از ذرات به لایه های بالایی جو نفوذ می کنند که می تواند منجر به وقوع پدیده هایی مانند شفق قطبی شود. کمربندهای تشعشعی زمین از فواصل حدود 500 کیلومتری تا ده ها شعاع سیاره ما گسترش یافته اند. شایان ذکر است که قطب جنوب مغناطیسی زمین در نزدیکی قطب شمال جغرافیایی در شمال غربی گرینلند قرار دارد. ماهیت مغناطیس زمینی هنوز مورد مطالعه قرار نگرفته است.

تصویر 1. 18 . 7. کمربندهای تشعشعی زمین ذرات باردار سریع خورشید، عمدتاً الکترون‌ها و پروتون‌ها، به دام‌های مغناطیسی در کمربندهای تابشی می‌افتند.

این احتمال وجود دارد که آنها به لایه های بالایی جو حمله کنند و باعث ظهور "نورهای شمالی" شوند.

تصویر 1. 18 . 8 . مدل حرکت بار در میدان مغناطیسی

تصویر 1. 18 . 9 . مدل طیف سنج جرمی

تصویر 1. 18 . 10 . مدل انتخابگر سرعت

در صورت مشاهده خطایی در متن، لطفاً آن را برجسته کرده و Ctrl+Enter را فشار دهید

بارهای الکتریکی که در جهت خاصی حرکت می کنند، میدان مغناطیسی در اطراف خود ایجاد می کنند که سرعت انتشار آن در خلاء برابر با سرعت نور است و در سایر رسانه ها کمی کمتر است. اگر حرکت یک بار در یک میدان مغناطیسی خارجی اتفاق بیفتد، برهمکنش بین میدان مغناطیسی خارجی و میدان مغناطیسی بار رخ می دهد. از آنجایی که جریان الکتریکی حرکت مستقیم ذرات باردار است، نیرویی که در یک میدان مغناطیسی بر رسانای حامل جریان وارد می‌شود، نتیجه نیروهای منفرد (اولیه) خواهد بود که هر یک به یک حامل بار اولیه اعمال می‌شود.

فرآیندهای برهمکنش بین یک میدان مغناطیسی خارجی و بارهای متحرک توسط G. Lorentz مورد مطالعه قرار گرفت، که در نتیجه بسیاری از آزمایشات خود، فرمولی برای محاسبه نیروی وارد بر یک ذره باردار متحرک از میدان مغناطیسی به دست آورد. به همین دلیل است که نیرویی که بر باری که در میدان مغناطیسی حرکت می کند، وارد می کند، نیروی لورنتس نامیده می شود.

نیروی وارد بر هادی توسط درین (از قانون آمپر) برابر خواهد بود با:

طبق تعریف، قدرت جریان برابر است با I = qn (q بار است، n تعداد بارهایی است که از آن عبور می کنند. سطح مقطعهادی به مدت 1 ثانیه). این دلالت می کنه که:

جایی که: n 0 تعداد بارهای موجود در یک واحد حجم، V سرعت حرکت آنها، S سطح مقطع هادی است. سپس:

با جایگزینی این عبارت به فرمول آمپر، به دست می آوریم:

این نیرو بر روی تمام بارهای واقع در حجم هادی اثر خواهد گذاشت: V = Sl. تعداد شارژهای موجود در یک حجم معین برابر با:

سپس عبارت نیروی لورنتس به صورت زیر خواهد بود:

از اینجا می توان نتیجه گرفت که نیروی لورنتس وارد بر بار q که در میدان مغناطیسی حرکت می کند، متناسب با بار، القای مغناطیسی میدان خارجی، سرعت حرکت آن و سینوس زاویه بین V و ب، یعنی:

جهت حرکت ذرات باردار جهت حرکت بارهای مثبت در نظر گرفته می شود. بنابراین، جهت یک نیروی معین را می توان با استفاده از قانون سمت چپ تعیین کرد.

نیروی وارد بر بارهای منفی در جهت مخالف هدایت می شود.

نیروی لورنتس همیشه عمود بر سرعت V بار است و بنابراین هیچ کاری انجام نمی دهد. این فقط جهت V را تغییر می دهد و انرژی جنبشی و سرعت بار هنگام حرکت در میدان مغناطیسی بدون تغییر باقی می ماند.

هنگامی که یک ذره باردار به طور همزمان در میدان های مغناطیسی و الکتریکی حرکت می کند، نیرویی به آن وارد می شود:

جایی که E شدت میدان الکتریکی است.

بیایید به یک مثال کوچک نگاه کنیم:

الکترونی که از اختلاف پتانسیل شتاب دهنده 3.52∙10 3 V عبور کرده است وارد میدان مغناطیسی یکنواخت عمود بر خطوط القایی می شود. شعاع مسیر r = 2 سانتی متر، القای میدان 0.01 T. بار ویژه الکترون را تعیین کنید.

هزینه خاص مقدار است برابر با نسبتبار به جرم، یعنی e/m.

در میدان مغناطیسی با القای B، باری که با سرعت V عمود بر خطوط القایی حرکت می کند، تحت نیروی لورنتس F L = BeV قرار دارد. تحت تأثیر آن، ذره باردار در امتداد یک قوس دایره ای حرکت می کند. از آنجایی که در این حالت نیروی لورنتس باعث شتاب مرکزگرا می شود، پس طبق قانون دوم نیوتن می توانیم بنویسیم:

الکترون به دلیل کار A نیروهای میدان الکتریکی (A = eU) انرژی جنبشی به دست می آورد که برابر با mV 2/2 خواهد بود و در معادله ای که به دست می آوریم جایگزین می شود.

« فیزیک - پایه یازدهم"

یک میدان مغناطیسی بر روی ذرات باردار متحرک، از جمله هادی های حامل جریان، با نیرو عمل می کند.
نیروی وارد بر یک ذره چقدر است؟

1.
نیروی وارد بر یک ذره باردار متحرک از میدان مغناطیسی نامیده می شود نیروی لورنتسبه افتخار فیزیکدان بزرگ هلندی H. Lorentz که خلق کرد نظریه الکترونساختار ماده
نیروی لورنتس را می توان با استفاده از قانون آمپر پیدا کرد.

مدول نیروی لورنتسبرابر است با نسبت مدول نیروی F وارد بر بخشی از یک رسانا به طول Δl به تعداد N ذرات باردار که به طور منظم در این بخش از هادی حرکت می کنند:

از آنجا که نیروی (نیروی آمپر) وارد بر بخشی از یک رسانا از میدان مغناطیسی
مساوی با F = | من | BΔl sin α,
و قدرت جریان در هادی برابر است با I = qnvS
جایی که
q - بار ذرات
n - غلظت ذرات (یعنی تعداد بارها در واحد حجم)
v - سرعت ذرات
S مقطع هادی است.

سپس دریافت می کنیم:
هر بار متحرک تحت تأثیر میدان مغناطیسی قرار می گیرد نیروی لورنتس، مساوی با:

که α زاویه بین بردار سرعت و بردار القای مغناطیسی است.

نیروی لورنتس عمود بر بردارها و.

2.
جهت نیروی لورنتس

جهت نیروی لورنتس با استفاده از همین روش تعیین می شود قوانین دست چپکه همان جهت نیروی آمپر است:

اگر دست چپ طوری قرار گیرد که جزء القای مغناطیسی عمود بر سرعت بار وارد کف دست شود و چهار انگشت کشیده در امتداد حرکت بار مثبت (بر خلاف حرکت بار منفی) هدایت شوند، سپس 90 درجه خم شده است شستجهت نیروی لورنتز F l که بر روی بار وارد می شود را نشان می دهد

3.
اگر در فضایی که یک ذره باردار در حال حرکت است، همزمان هم میدان الکتریکی و هم میدان مغناطیسی وجود داشته باشد، کل نیروی وارد بر بار برابر است با: = el + l که در آن نیروی میدان الکتریکی با آن وارد می شود. بر روی بار عمل می کند q برابر است با F el = q .

4.
نیروی لورنتس هیچ کاری نمی کند، زیرا بر بردار سرعت ذره عمود است.
این بدان معناست که نیروی لورنتس انرژی جنبشی ذره و در نتیجه مدول سرعت آن را تغییر نمی دهد.
تحت تأثیر نیروی لورنتس، فقط جهت سرعت ذره تغییر می کند.

5.
حرکت یک ذره باردار در یک میدان مغناطیسی یکنواخت

بخور همگنمیدان مغناطیسی عمود بر سرعت اولیه ذره.

نیروی لورنتس به مقادیر مطلق بردارهای سرعت ذرات و القای میدان مغناطیسی بستگی دارد.
میدان مغناطیسی مدول سرعت یک ذره متحرک را تغییر نمی دهد، به این معنی که مدول نیروی لورنتس نیز بدون تغییر باقی می ماند.
نیروی لورنتس عمود بر سرعت است و بنابراین، شتاب مرکزگرای ذره را تعیین می کند.
تغییر ناپذیری در قدر مطلق شتاب مرکزی یک ذره که با سرعت ثابت در مقدار مطلق حرکت می کند به این معنی است که

در یک میدان مغناطیسی یکنواخت، یک ذره باردار به طور یکنواخت در دایره ای به شعاع r حرکت می کند.

طبق قانون دوم نیوتن

سپس شعاع دایره ای که ذره در امتداد آن حرکت می کند برابر است با:

زمانی که یک ذره طول می کشد تا یک دور کامل بچرخد (دوره مداری) برابر است با:

6.
استفاده از عمل میدان مغناطیسی بر روی بار متحرک.

اثر میدان مغناطیسی روی بار متحرک در لوله‌های تصویر تلویزیونی استفاده می‌شود که در آن الکترون‌هایی که به سمت صفحه پرواز می‌کنند با استفاده از یک میدان مغناطیسی ایجاد شده توسط سیم‌پیچ‌های خاص منحرف می‌شوند.

نیروی لورنتس در یک سیکلوترون - یک شتاب دهنده ذرات باردار برای تولید ذرات با انرژی بالا استفاده می شود.

دستگاه طیف نگار جرمی که امکان تعیین دقیق جرم ذرات را فراهم می کند نیز بر اساس عمل میدان مغناطیسی است.