师：同学们好！上课！
生：起立！老师好！
师：同学们好，请坐。上节课，董老师带大家学习了安培力，还介绍了电流元。我们用电流元在磁场中所受安培力与电流元的比值，定义了磁感应强度B，也确定了安培力的方向。不过，董老师上节课留了个问题：用电流元定义磁感应强度B时，电流元是理想化模型，虽是很小的一段电流，理论上可无限短，但实际做不到。这就带来一个问题，它只能定义一个区域内的磁感应强度B，无法像定义电场那样，确定某一点的磁感应强度B。这节课，我们就来解决这个问题：怎样定义某一点的磁感应强度B？
师：电流元是宏观量，即便理想化，也有一定长度。从宏观角度解决不了这个问题，该怎么办？
生：从微观角度解决。
师：非常好，从微观角度来解决。我们知道，通电导线在磁场中会受力。那导线不通电呢？
生：不受力。
师：没错。我们所说的安培力，是通电导线在磁场中受到的力。所以，本质上，这个力是电流所受的力。有电流时有力，没电流时就没有力。我画一段导线，将其放入磁场（用叉表示垂直纸面向里的磁场），导线中流过从左向右的电流，它所受安培力方向如何？
生：向上。
师：怎么判断的？
生：左手定则。
师：对，伸出左手，让磁感线穿入手心，四指指向电流方向，大拇指所指方向就是安培力方向，我们给它标为F安。通电导线受安培力，不通电则不受。电流是宏观量，从微观角度看，电流是如何形成的？
生：电子定向移动，电荷定向移动。
师：很好。以金属导体为例，金属导体中可自由移动的是自由电子。若电流向右流，自由电子移动方向呢？
生：向左。
师：对，我们把电子速度方向标出来。刚才说到，导线通电后，导线中的电荷定向运动，进而受到安培力。反过来说，导线中电荷定向运动形成电流，电流在磁场中受安培力。如果电荷不运动，就没有电流。所以，这个力的产生源于电荷运动。从宏观上看，是电流受到安培力；从微观上看，电荷运动时，是否也受到力的作用？
生：是。
师：如果电荷在磁场中运动时受力，我们就能借助点电荷模型，从微观角度定义某一点的磁感应强度B。那么，是不是像我们推测的这样，电荷在磁场中运动时会受力呢？该如何验证？
生：观察运动轨迹，将其放到磁场中看它的偏转情况。
师：非常好。前面我们讲过偏转电场，现在把电荷放到磁场中，观察其运动。那怎么把电子放到磁场中呢？
生：通过加速电场加速，就像在示波管中那样。
师：没错。在示波管中，电子经过加速电场加速后进入偏转电场。电子又是怎么产生的呢？我们用到电子枪，电子枪本质是一根金属丝。给金属丝通电，金属丝发热，基于热激发效应，电子会从金属丝上逃逸出来，相当于电子枪发射出电子。有了电子枪，就能获得电子，进而把电子打入磁场。我带来一个装置——阴极射线管，它由玻璃管和电子枪组成。之所以叫阴极射线管，是因为阴极即负极，阴极射线就是从负极射出的射线，实际上就是电子束。管内设有光屏接收电子。但电子很小，肉眼看不见，怎么办？
生：像其他学科那样采用示踪方式。
师：对。我们在玻璃管内充入惰性气体，当电子通过时，会使惰性气体发出荧光，从而记录电子的轨迹。现在我打开机器，大家看看。（打开机器）
生：哇！
师：现在，只需给它加上磁场，就能判断电子是否受力。若受力，其运动轨迹就会改变。大家能看清吗？
生：能看清。
师：这边同学帮我把前面的灯关一下，只关前台。（拿磁铁靠近阴极射线管）
生：哇！
师：看来我们的推断是正确的，电荷在磁场中运动时会受力。（关掉机器）今天，我们就来学习磁场对运动电荷的作用。（展示荷兰物理学家洛伦兹的照片）这是荷兰物理学家洛伦兹，由于他在这一领域的贡献，我们将磁场对运动电荷的作用力，命名为洛伦兹力。洛伦兹大家可能不太熟悉，但这张照片想必大家见过。（展示爱因斯坦、居里夫人和洛伦兹的合影）照片中有爱因斯坦、居里夫人，坐在他们中间C位的，就是洛伦兹。能想象到，他在物理学界地位极高、贡献巨大。感兴趣的同学，课后可查阅洛伦兹的相关资料。今天，我们来学习带电粒子在磁场中运动时所受的洛伦兹力。既然是力，我们可从大小和方向两个角度认识它，先看方向。刚学过安培力方向的判断方法，对于通电导线在磁场中所受的安培力，可用左手定则判断。假如这有一段导线，磁场方向不变，用左手定则判断，安培力方向向上。若不是通电导线，而是一个正电荷向右运动，它所受洛伦兹力方向如何？
生：向下。
师：怎么判断的？
生：还是用左手定则。伸出左手，让磁感线穿入手心，四指指向正电荷的运动方向，大拇指所指方向就是洛伦兹力方向，记为F洛。
师：很好。通电导线在磁场中所受安培力，正电荷在磁场中所受洛伦兹力，都可用左手定则判断。那如果是负电荷呢？