洛伦兹力为什么不做功?
洛伦兹力每时每刻都与速度方向垂直,所以洛伦兹力对带电粒子不做功,它只起到改变带粒子运动方向的作用,不改变粒子的速率,也不改变粒子的动能。
洛伦兹力的大小
1、电荷速度方向与磁场方向垂直时,洛伦兹力的大小F洛=Bvq;
2、磁场对静止的电荷无作用力,磁场只对运动电荷有作用力,这与电场对其中的静止电荷或运动电荷总有电场力的作用是不同的。
3、当时电荷沿着(或逆着)磁感线方向运行时,洛伦兹力为零。
4、当电荷运动方向与磁场方向夹角为θ时,洛伦兹力的大小F洛=Bvqsinθ;
扩展资料
安培力和洛伦兹力的关系
洛伦兹力是磁场对运动电荷的作用力,安培力是磁场对通电导线的作用力,两者的研究对象是不同的。安培力是洛伦兹力的宏观表现,洛伦兹力是安培力的微观实质。
对洛伦兹力和安培力的联系与区别,可从以下几个方面理解:
1、安培力大小为F=ILB,洛伦兹力大小为F=qvB。安培力和洛伦兹力表达式虽然不同,但可互相推导,相互印证。
2、洛伦兹力是微观形式,安培力是宏观表现。洛伦兹力是单个运动电荷在磁场中受到的力,而安培力是导体中所有定向移动的自由电荷受的洛伦兹力的宏观表现。
3、尽管安培力是导体中所有定向移动的自由电荷受的洛伦兹力的宏观表现,但也不能认为定培力就简单地等于所有定向移动电荷所受洛伦兹力的和,一般只有当导体静止时才能这样认为。
4、洛伦兹力不做功,安培力可以做功。
5、洛伦兹力受力方向要区分正负电荷,电性不同,方向不同,安培力方向不区分。
参考资料来源:百度百科-洛伦磁力
与磁场有关的应该是安培力和洛伦兹力。
关于洛伦兹力做功与否,按照功的微积分形式定义,dW=F*dS=F·v·dt(其中F、S和V都是矢量)而洛伦兹力的定义式是F=qvB方向与V垂直,就是说F与V时刻是垂直的,那么其数量积也是0。就是说洛伦兹力任何时候都不可能做功。
安培力是洛伦兹力的一个分力.想象一下在导线里有无数自由电子,通电后他们开始定向移动。这时,他们会受到洛伦兹力的作用,沿垂直速度方向产生一个加速度,那么每个电子都具有相同的加速度,宏观上便表现为产生了一个安培力,方向垂直于电流方向(即电子初始时刻的速度方向)。具有加速度后,若此时导线在此加速度的作用下开始移动,则电子对地的速度不再是电流方向,而是在垂直于电流方向有一个分量,那么洛伦兹力也改变方向,与现在的对地速度垂直。但是此时安培力的方向没有改变,仍然垂直于电流方向。将洛伦兹力沿安培力方向做正交分解,于是此时安培力作为洛伦兹力的一个分力做正功,洛伦兹力的另一个分力做正功。他们的合力并不做功。
中学教科书的洛仑兹力只包括磁场部分,F=qv×B,因受力方向与运动方向垂直,故不做功,只改变运动方向。
大学电动力学教科书中定义的洛仑兹力是所有的电磁力,既包括磁场部分,也包括电场部分,F=qv×B+qE。 电场部分当然有可能做功。
扩展资料:
洛伦兹力起源:
从阴极发射出来的电子束,在阴极和阳极间的高电压作用下,轰击到长条形的荧光屏上激发出荧光,可以在示波器上显示出电子束运动的径迹。
实验表明,在没有外磁场时,电子束是沿直线前进的.如果把射线管放在蹄形磁铁的两极间,荧光屏上显示的电子束运动的径迹就发生了弯曲.这表明,运动电荷确实受到了磁场的作用力,这个力通常叫做洛伦兹力,它为荷兰物理学家H.A.洛伦兹首先提出,故得名。
创立者简介:
亨得里克·安顿·洛伦兹(Hendrik Antoon Lorentz,1853~1928),荷兰物理学家、数学家,电子论的创立者。1902年与彼德·塞曼同共荣获诺贝尔物理学奖。
参考资料来源:百度百科——洛伦兹力
洛伦兹力每时每刻都与速度方向垂直,所以洛伦兹力对带电粒子不做功,它只起到改变带粒子运动方向的作用,不改变粒子的速率,也不改变粒子的动能。
洛伦兹力的方向可用左手定则来判断:伸开左手,使大拇指与其余四指垂直,并且都与手掌在同一平面内;让磁感线垂直穿过手心,若四指指向正电荷运动的方向。
则大拇指所指的方向就是正电荷所受的洛伦兹力的方向。若沿该方向运动的是负电荷,则它所受的洛伦兹力的方向与正电荷恰好相反。
扩展资料
洛伦兹力与安培力的关系:
安培力是洛伦兹力的宏观表现,洛伦兹力是安培力的微观解释。
电流是带电粒子定向运动形成的,通电导线在磁场中受到磁场力(安培力)的作用,揭示了带电粒子在磁场中运动时要受磁场力作用的本质。
大小关系F安=NF洛。式中的N是导体中的定向运动的电荷数。
参考资料来源:百度百科-洛伦兹力
一个带正电的粒子,以水平初速度v飞向竖直向下的匀强磁场中,则洛伦兹力垂直纸面向内,与速度垂直,不做功,实际上根据左手定则,洛伦兹力永远垂直于速度
但是要注意,洛伦兹力对带电粒子不做功,那么洛伦兹力不能改变带电粒子的动能,换言之不改变速度的大小,但是可以改变速度的方向。
1、关于洛伦兹力做功的问题。洛伦兹力的方向永远是垂直于运动方向,然后带电粒子就开始做匀速圆周运动。从能量上看,动能没有增加,自然洛伦兹力也没做功;从功的定义上来看,力的运动方向永远和力垂直,就是说每个时刻的位移方向都和记得方向垂直。在力的方向上没有位移,自然也就没有功。
2、洛伦兹力作用在粒子上时,为粒子的圆周运动提供向心力,粒子做匀速圆周运动,动能不变,速度方向改变。
3、安培力可以看作是导线中所有运动电子洛伦兹力的总和。但是导线中的粒子不是自由的(不能跑到导线外)所以安培力可以将整个导线向与导线垂直的方向拉,这时候就是做功了。
洛伦兹力的却不对电荷做功,但就像提供一个向心力一样,使电荷作曲线运动。因为受力方向与初速度方向不在同一直线上。
水平曲线运动中向心力产生向心加速度(法向加速度),使物体的速度方向不断改变,但无法改变运动速率,同时始终不对物体做功。洛伦兹力也使物体的速度方向不断改变,但无法改变速度大小,也就是速率。
安培力和洛伦兹力的联系与区别?为啥洛伦兹力不做功?
安培力是通电导线在磁场中所受的力,是宏观的。 洛伦兹力是带电粒子在磁场中运动所受的力,是微观的,伦兹力与带点粒子的运动方向永远垂直,所以洛伦兹力不做功。
洛仑磁力永不做功,安培力是它的合力,为什么可以做功呢?
洛伦兹力本身并没有不会做功这种属性,判断一个力是否做功,要看它的方向与位移方向的夹角。导线上的安培力的方向与其内部的电子的移动方向是垂直的(不考虑电子的合运动),它对电子不做功,但是它沿着导线的径向方向,所以它就会通过电子将力作用于导线上,使导线产生运动,即对导线做功。如下图示:...
洛伦兹力和安培力方向是怎么判定?
将左手掌摊平,让磁感线穿过手掌心,四指表示正电荷运动方向,则和四指垂直的大拇指所指方向即为洛伦兹力的方向。但须注意,运动电荷是正的,大拇指的指向即为洛伦兹力的方向。反之,如果运动电荷是负的,仍用四指表示电荷运动方向,那么大拇指的指向的反方向为洛伦兹力方向。另一种对负电荷应用左...
怎么判断洛伦兹力方向?
洛伦兹力的方向总与粒子运动的方向垂直,洛伦兹力只改变速度的方向,不改变速度的大小,故洛伦兹力永远不会对v有积分,即洛伦兹力永不做功。
运动的磁场使静止的电荷动能增加 伦兹力做功?
实际上洛伦兹力还是不做功,是电场力做功。磁场运动涉及到电场和磁场在变化状态下的相互转化问题。这个还真不是一言两语说的清的,毕竟牵扯到一些电动力学的内容。所以我觉得我尽量给些结论:事实上,在静止的电荷外施加一个运动磁场,如果是等大且匀速的话,电荷的速度会从0到某一个值再回到0,往复...
高二物理
bc ①a可知由静止向下运动,开始受向下的电场力,所以粒子带正电 ②落伦兹力不做功,电场力由开始到c做正功所以c正确,c到b做负功,所以ab高度相同,所以b正确 ③因为在b静止,不受落伦兹力只受向下的电场力,速度向下,所以会不断向右做周期行运动 ...
磁场怎么求啊?电荷量呢?电场力勒?完蛋了完蛋了……
关于变化磁场产生的有旋电场我并不是很了解对于楼主“那物体在变化的磁场中要受电场力,动能就要改变;而落伦兹力是不做功的。这如何解释?”的提问我有以下认识。以动生电动势为例:电荷具有于导体运动方向相同的分速度V1和产生感应电动势的分速度V2二者的合速度垂直于洛伦兹力(F合)将洛伦兹力...
安培力和洛伦兹力的联系与区别?为啥洛伦兹力不做功?
安培力是通电导线在磁场中所受的力,是宏观的。洛伦兹力是带电粒子在磁场中运动所受的力,是微观的,伦兹力与带点粒子的运动方向永远垂直,所以洛伦兹力不做功。
吴奋替硝: 为什么垂直是上帝规定的. 对于洛伦兹做不做功,纯粹是文字游戏.书上说洛伦兹力永不做功,但是,没有洛伦兹力什么功也做不出来.不要去钻这个牛角尖. 也可以这样理解:洛伦兹力是机械能、电磁能之间相互转化的途径;在转化过程中,洛伦兹力不消耗任何能量,只是传递能量,从这一点上看它没有做功.如果耗费了能量做了功,就给洛伦兹力扣个别的帽子,叫它安培力,或什么别的.其实本质还是洛伦兹力.
通海县15947855301: 为什么电磁感应中洛沦兹力充当非静电力?它又不做功!(请网友给与详细回答) - ?
吴奋替硝: 静电力:是在静电场作用下受到的力.例如在一个正电荷的电场中,放入一个负试探电荷,这个负的试探电荷就会受到一个静电引力.非静电力:在没有电场的情况下,给一个负试探电荷一个外力,这个外力可以是化学力、磁场力、弹力、、、、 在电池是正电荷能从电源的负极运动到电源的正极,运动的方向和电场力方向相反,是电化力,---也叫非静电力.在电磁感应现象,电荷是在洛沦兹力的作用下运动,,使切割磁场的导体一端出现多作的正电荷,一端出现多作的负电荷,从而形成电势差,艰险电源的电动势,这时候洛沦兹力的方向也是和电场力的方向相反的,也叫做非静电力.在电源中,这个非静电力是做功的,做功的结果是将其它形式的能转化成了电能.
通海县15947855301: 为什么洛伦兹力不做功? - ?
吴奋替硝:[答案] W = F * s做功 = 力 * 力的方向上的位移\x0d如果运动方向和力垂直,则在力的方向上永远没有位移.\x0d因为洛伦兹力 与 运动方向垂直,所以
通海县15947855301: 为什么洛伦磁力不做功? - ?
吴奋替硝: 做功的条件:有力且在力的方向上有位移,而洛伦兹力总是与物体的运动方向垂直,所以在洛伦兹力的方向上没有位移,所以洛伦兹力不做功.觉得满意请采纳,专业物理编辑解答,有问题请HI我,谢谢
通海县15947855301: 为什么洛伦兹力不做功? - ?
吴奋替硝: W = F * s做功 = 力 * 力的方向上的位移 如果运动方向和力垂直,则在力的方向上永远没有位移.因为洛伦兹力 与 运动方向垂直,所以
通海县15947855301: 在磁场中,洛仑兹力为什么不做功 - ?
吴奋替硝: 洛仑兹力对电荷不做功,但是并不代表洛仑兹力的分力对运动电荷不做功. 一段导线,假设在磁场中受安培力而水平移动.注意,电子也在沿导线运动.所 以根据运动的合成与分解, 电子的运动轨迹是斜着的. 洛仑兹力是垂直于电子运 动轨迹...
通海县15947855301: 高中物理:为什么洛伦滋力不会做功? - ?
吴奋替硝:[答案] 那是因为洛伦兹力是永远于运动方向垂直的缘故, 有一句话就是说:垂直不做功 因为:W=F*S*cosa 因为:此时:a=90 所以:W=0 即:洛伦兹力是永远不做功
通海县15947855301: 洛伦兹力改变了带电粒子的运动状态,为什么没有对带电粒子做功 - ?
吴奋替硝:[答案] 力的一种效果是改变物体的运动状态.运动状态的改变是指速度的大小大或者方向发生变化. 做功是指物体在力的方向上移动一段距离. 运动状态改变和做功是二个不同的概念. 洛伦兹力可发随时改变带电粒子的运动方向.就是改变带电粒子的运动状态. ...
通海县15947855301: 怎样解释洛伦兹力不做功 - ?
吴奋替硝: 做功力与运动同方向! 而洛伦兹力的方向与运动方向是垂直的
通海县15947855301: 洛伦兹力为什么不做功?假设一个带正电的粒子,以水平初速度v飞向竖直向下的匀强磁场中,那么粒子受到水平方向且与v垂直的洛伦兹力,故在水平方向产... - ?
吴奋替硝:[答案] 一个带正电的粒子,以水平初速度v飞向竖直向下的匀强磁场中,则洛伦兹力垂直纸面向内,与速度垂直,不做功,实际上根据左手定则,洛伦兹力永远垂直于速度 但是要注意,洛伦兹力对带电粒子不做功,那么洛伦兹力不能改变带电粒子的动能,...