金属小球是受洛伦兹力还是安培力?它算导体还是电荷、带电小球什么的?在一书上看一个题.
问题描述:
金属小球是受洛伦兹力还是安培力?它算导体还是电荷、带电小球什么的?在一书上看一个题.
说:一个金属小球从左侧无磁场的地方(光滑地面)以初速度v进入右侧一有界磁场,减小的话一定有力做工了啊,可洛仑兹力不做工啊?
答
这个题不是带电粒子在磁场中运动的问题,这是个电磁感应的题.金属小球本身也不带电.小球进出磁场的时候都有一部分的动能由于电磁感应转化为了电能,又转化为热能耗散掉了.所以动能减小.这与洛仑兹力做功无关.不过这个...动能由于电磁感应转化为了电能?没有任何力做工吗?其实是这里头是洛仑兹力作用下产生的电动势,但是并不是洛仑兹力在做功,,现在没有外力做正功。所以小球的动能会减少,速度减小。 其实你就是在思考电磁感应中到底是什么力做功导致的能量转化。这个思考非常有意义。我建议你暂时不要看我的解答,先自己想想这样一个过程。解答我放在下面一段:在电磁感应的问题中,动生电动势是由洛仑兹力产生的。但是洛仑兹力并未做功。转化为电能只需要安培力做负功就好了,并不需要什么力做正功。外力做正功(其实是为了克服安培力而做功)只是为了维持导体的动能。如果没有外力来做正功,小球的动能就会减少,从而速度降低。能量的转化必然是通过做功来实现的。而做功实现的只是动能与其它形式能量之间的转化(这也就 是为什么动能定理会成立)。好好考虑一下吧,如果还有不明白,欢迎与我探讨。