电荷在磁场中的运动，洛伦兹力
1892年，荷兰物理学家洛伦兹运用电磁理论推导出磁场对运动电荷的作用力规律。洛伦兹运用自己创立的电子论论证，运动中的带电粒子(电子、质子或其他离子)其效果也和电流一样。但在导体中，实际运动的电荷载体是自由电子，电子带负电，负电荷在电场中总是沿着与电压相反的方向运动，即从低电位向高电位运动。而自从经典电磁学建立以来，科学家一直习惯于把电流的运动看做是正电荷的移动，这是不符合实际的。当运动电荷进入电磁场中时，它受到的力可以分为两部分:一部分是电场对运动电荷的作用力，它等于电荷的电量和电场强度的乘积，对于正电荷，作用力的方向和电场强度相同(电场强度正由高电位指向低电位，或由正电荷指向负电荷)。另一部分是磁场对运动电荷的作用力，它和电荷的电量、磁感应强度及两者之间夹角的正弦成正比，方向用左手定则确定，这个力称为洛伦兹力。在均匀磁场中，粒子受到的磁场力是一个与运动方向垂直的力，这个力一定使粒子做匀速圆周运动。这就是粒子回旋加速器的工作原理。
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