一种环形“洛伦兹力演示器”的制作

黄 珏 黄正玉

(1. 深圳实验学校，广东 深圳 518028； 2. 深圳市第二实验学校，广东 深圳 518021)

一种环形“洛伦兹力演示器”的制作

黄 珏1黄正玉2

(1. 深圳实验学校，广东 深圳 518028； 2. 深圳市第二实验学校，广东 深圳 518021)

洛伦兹力是指磁场对运动电子或离子的作用力．本装置用于显示磁场对溶液中运动离子的洛伦兹力．电解质溶液中的运动离子在磁场中受洛伦兹力,带动整个液体的定向移动．本装置通过透明圆形轨道中导电液上的漂浮物的运动,展示磁场对离子洛伦兹力的大小和方向规律．

1 实验室演示仪的不足

一般学校拥有的洛伦兹力演示器为“JY219-87洛伦兹力演示器”．它能演示电子在匀强磁场及电场作用下的运动规律,并能测定电子的荷质比．但设备昂贵,一般均在3000～4000元．仪器要求真空(或低压气体)普通玻璃管,容易破碎．

还有一种就是液体的旋转演示洛伦兹力,但是由于液体在同一个柱形水槽中旋转,液体同时存在径向和切向运动,方向观察不清,不方便研究磁场方向和洛伦兹力方向的关系．

2 自制“环形洛伦兹力演示器”

(1) 该项目改进的创新点或改进点.

透明、环形管道、悬浮球、低压安全、成本低．

① 可视性:通过环形透明管道中的悬浮球清晰展示洛伦兹力的大小和方向规律,环形管道内液体流向一致．无需投影,可在教室直接演示,演示效果良好．

② 安全性:相比于普通玻璃,本装置的有机玻璃更安全．相比于高压电子枪,低压4-16V电源更加安全,如果改由充电电池,携带更方……