作业帮 > 物理 > 作业

洛仑兹力对电荷不做功,但是动生电动势又等于洛仑兹力搬运单位正电荷所做的功,洛仑兹力是传递能量

来源:学生作业帮 编辑:拍题作业网作业帮 分类:物理作业 时间:2024/04/29 14:28:02
洛仑兹力对电荷不做功,但是动生电动势又等于洛仑兹力搬运单位正电荷所做的功,洛仑兹力是传递能量
比如移动试管问题.我知道分解洛仑兹力,一个分力做正功,一个分力做负功.但归根结底是弹力克服洛仑兹做功.那直接说动生电动势等于非静电力做功不就好了,干嘛要说成洛仑兹力搬运单位正电荷做功.这不容易让人误解么.
另外,洛仑兹力不提供能量传递能量.一个力的能力怎么能通过另外一个力做功来传递呢,
“但归根结底是弹力克服洛仑兹做功”应为“但归根结底是弹力克服洛仑兹力的一个与弹力平行的分力做功”.
“那直接说动生电动势等于非静电力做功不就好了,干嘛要说成洛仑兹力搬运单位正电荷做功?”——“非静电力”是个较为宽泛含糊的表述,本例中完全可以表述得更精准(物理追求尽可能的精准严谨);不过,“洛仑兹力搬运单位正电荷做功”的表述是不准确的,应为“洛仑兹力的一个与弹力垂直的分力搬运单位正电荷做功”.
“洛仑兹力不提供能量传递能量”——这不是标准的物理语言,我想你想说的意思是:洛仑兹力不做功,不能改变系统的能量.
“一个力的能力怎么能通过另外一个力做功来传递呢”——“力的能力……传递”这两个概念也都不是标准的物理语言,请重新表述你的问题!不过,我可以先说些相关的话题:洛仑兹力的一个与弹力平行的分力推动电子向导线的一个侧壁堆积,通过静电力推动那里的金属正离子(并进一步通过金属键力带动整个金属棒)要向洛仑兹力分力的方向运动,但由于外力(弹力)的对抗,它俩的总功刚好可以为0(金属棒匀速的话);另一方面,洛仑兹力的一个与弹力垂直的分力推动电子沿导线持续不断地加速运动(因金属正离子的不断碰撞而又经常遭遇突然的减速)——洛仑兹力的这一分力的功提供了系统的电能.洛伦兹力总与速度相垂直的特点,使其相互垂直的两分力的功必然等大而反号,于是,一分力的可改变机械能的负功可与外力的可改变机械能的正功相互抵消,从而,洛仑兹力的另一分力的正功则可不断增加系统的电能(它又可通过焦耳热等方式不能耗散).
再问: 也就是说。弹力克服与其平行的洛仑兹力的分力才使得与弹力垂直的分力表现出做正功。如果没有了弹力也就没有分力做功。
再答: 不,弹力是无关紧要的!试想只受安培力(洛仑兹力的一个与导线电流方向垂直的分力)作用、且有初速度的金属棒的减速过程,此时安培力的功在减少金属棒的机械能,而洛仑兹力的一个与导线电流方向平行的分力的功依然在增加着电能(只是功率渐小)。若加入与安培力反向的外力,那外力的正功只是使金属棒的机械能减少得不那么快、或刚好保持机械能不变、或反使机械能增大而已。此中关键依然是洛伦兹力总与速度相垂直的特点,这使得沿导线方向出现推动电子的分力,就必然伴随着在垂直导线的方向出现阻碍金属棒机械运动的另一分力。
再问: 我说的是移动试管问题得有弹力。你说的是金属棒切割磁感线运动啊。金属棒切割磁感线产生阻碍其运动的安培力,必有外力克服安培力做功转化成电能啊
再答: 你没注意到我说的是“只受安培力作用、且有初速度的金属棒的减速过程”吗?有初速就是说金属棒有初始动能,它可以转化为电能,“外力克服安培力做功转化成电能”的情况并不是必须的!移动试管的问题完全类似,只要试管及其中的球有初始动能,就会通过洛伦兹力的“转向”而使球产生沿管之轴向的运动;管壁的弹力起约束作用,实质上还是外力在做功,或者是管子的部分动能通过弹力转化为球的动能。