作业帮洛伦兹力不做功,安培力却做功这是为何?
来源：学生作业帮 编辑：作业帮 分类：物理作业 时间：2024/05/22 11:02:14
洛伦兹力不做功,安培力却做功这是为何?
安培力是洛伦兹力的宏观表现
安培力是洛伦兹力的宏观表现
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.
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.