对洛仑兹力公式中速度的认识

本运用狭义相对论，通过对电磁场量进行洛仑兹变换，说明了洛仑兹力公式中的V^→既不是运动电荷相对于磁场的速度，也不是运动电荷相对于导体的速度，公式中的V^→只能是运动电荷相对于观察的速度。     

洛仑兹力和安培力关系的进一步讨论

洛仑兹力是运动电荷在磁场中所受的磁场力,安培力是载流导体在磁场中所受的磁场力,载流金属导体在磁场中所受的安培力是导体中形成电流的自由电子所受洛舍兹力的宏观表现.但是洛仑兹力是如何转变为安培力的?这个问题[3]作了讨论,现就这个问题的讨论再深入一步.     

与洛仑兹力有关的问题

一、安培力与洛仑兹力的关系我们知道,运动电荷在磁场中受力■,力■的方向与电荷运动的速度■的方向垂直,也和磁感应强度■的方向垂直,即这力垂直于(     

浅谈安培力做功

通过对电荷移动情况及受力情况的分析,得出运动电荷在磁场中受到的洛仑兹力不做功.安培力并非洛仑兹力之和,而是洛仑兹力的总和在垂直导线的方向上的一个分量.     

关于洛仑兹力中v的讨论

本文利用力的坐标变换关系和电磁场的坐标变换关系,对洛仑兹力公式中的v进行了专门讨论.说明速度是运动电荷相对观察者之速度,而不是运动电荷相对磁场之速度.     

洛仑兹力公式的四度形式及应用

本文从三度形式的洛仑兹力公式出发,推导出四度形式的电荷在电磁场中的运动方程,使洛仑兹力公式能够在相对论情况下很好地描述电荷的运动情况。     

磁力做功问题的研究

磁场对运动电荷作用的洛仑兹力不做功。载流导体在磁场中移功时.安培力对它作功。安培力的实质是洛仑兹力.当安培力作为洛仑兹力的一个分力做正功时.必然有另一个分力做等值的负功.结论是总洛仑兹力永远不做功。     

对安培力机理的商榷

安培力是普物电磁学中一个重要的概念。在电磁学教材中对安培力机理一般没做深入的讨论,常见的有如下几种比较普遍的说法:(1)导线受的安培力就是作用在各自由电子上洛仑兹力的宏观表现(赵凯华编《电磁学》上册326页);(2)磁场中的载流导体内的每一定向运动的电荷,都要受到洛仑兹力。由于这些电荷受到导体的约束,而将这个力传递给导体,表现为载流导体受到一个磁场力,称为安培力(梁灿彬编《电磁学》329页)。这些说法简洁直观,但在教学中常常容易引起一些模糊的概念。例如:有的学生误认为安培力就是洛仑兹力,是作定向运动的电子受洛仑兹力与晶格碰撞的宏观表现等等。因此,在教学中对安培力机理如何表述,是一个值得商榷的问题。本文从普物知识出发,对安培力的机理进行讨论,以求使学生对安培力的概念,有一个比较完整的理解。     

对安培力机理的分析

安培力是电磁学中一个重要的物理概念。在电磁学教材中对安培力机理只作简单的叙述:(1)导线受的安培力就是作用在各自由电子上洛仑兹力的宏观表现。虽然这个力作用在金属内的自由电子上,但是自由电子总是与金属的晶体点阵不断碰撞的,自由电子获得的动量最终都会传递给金属的晶格骨架,宏观上看起来将是金属导线本身受到这个力。(2)磁场中的载流导体内的每一定向运动的电荷,都要受到洛仑兹力。由于这些电荷受到导体的约束,而将这个力传递给导体,表现为载流导体受到的一个磁场力,称为安培力。     

关于洛仑兹力不作功，而安培力能作功的佯谬问题

我们知道，载流导体在磁场中要受到安培力的作用，当导线运动时安培力就要作功，但是我们知道，安培力是洛仑兹力的宏观表现，而洛仑兹力的方向是始终与电荷的运动速度垂直的，因此它永远不作功。这样就产生了洛仑兹力不作功，而为什么安培力却能做功的问题。下面通过一个实例来讨论这个问题。如图所示电路，在匀强磁场B中一长为l载有电流I的导线ab在安培力F作用下以速度u向右滑动。由安培力公式dF＝Idl×B可算出导线ab上受到的安培力F＝IIB，其方向与u一致向右。显然F作了功。但这与作用在导线中自由电子上的洛仑兹力不作功并不矛盾。…     

洛仑兹力公式中的含义是什么

分析了洛仑兹力公式中的含义，指出了把理解为“电荷相对于磁场的速度”和“电荷相对于导体的速度”都是错误的，只有把理解为“电荷相对于观察者的速度”才是正确的．     

载有稳恒电流导体内净电荷和导体内外电场分布

作者从运动电荷在磁场中受到洛仑兹力作用和能量守恒出发，阐明了载有稳恒电流的导体内部净电荷不为零和导体内，外部均存在电场强度的径向分量。     

洛仑兹力公式中v的寓意剖析

在电磁场量统一性的基础上，指出了洛仑兹力公式中的速度ｖ是电荷相对观察者的运动速度，顺便述及安培力的成因。     

虚位移法求解电磁场力

根据电磁场的唯一性定理,采用虚位移法[1]举例计算了电流恒定时,导体和电介质受到的电场力f=12ξ0E2n=σ22ξ0n;磁链恒定时,载流回路和磁介质受到的磁场力F=-W.计算结果表明:用虚位移法求解和用库仑定律、洛仑兹力公式求解相同的问题,后者求解的过程相当繁琐,而且计算量大,有些问题牵涉到泛函数,不一定能求解出答案;而用虚位移法求解,过程非常简单,避免了一些繁琐而不必要的过程.所以用虚位移法求解电磁场力比用库仑定律、安培力的公式更简单方便.     

用能量守恒与转化定律分析洛伦兹力的做功问题

运动电荷在磁场中所受的洛伦兹力为f=qv×B,洛伦兹力的方向总是垂直于运动速度的方向,洛伦兹力不做功;而产生动生电动势的非静电力是洛伦兹力,但这个洛伦兹力对电荷却做功了,这两种说法是否矛盾？如何理解？用能量守恒与转化定律分析洛伦兹力的做功问题并给出明确的回答.     

推导包括磁荷的麦氏方程组的新方法

利用狭义相对论，把由毕奥－萨伐尔定律得到的静磁学场方程推广到四维时空中，利用对称性原则，得到了包括磁荷的麦克斯韦方程组；把由牛顿第２定律得到的静磁场中带电粒子的运动方程推广到四维时空中，利用对称性原则，得到了电磁场与带电荷和磁荷粒子的能量转化定律和洛仑兹力公式。     

关于物质抗磁性的起源

目前一些教科书中对物质抗磁性的起源都是这样认为的:抗磁质的分子中各电子磁矩的矢量和为零,整个分子不具有固有磁矩。当外磁场B加在抗磁质上以后,分子中各电子将受到一洛仑兹力作用（图一）。电子在洛仑兹力的作用下,有的环绕核运动的速度加快（图一a）,有的变慢（图一b）。因在磁场不太强的情况下,洛仑兹力小于小于库仑力,其运动半径不变,故其运动的速度大小发生变化,分子中各电子的磁矩之矢量和不再为零。并证明了各电子由于速度的变化产生的附加磁矩△m总是和外加磁场B的方向相反,由此产生了抗磁效应。     

狭义相对论变换式修正结果的验证

主要应用电磁理论对重新推导出的"尺度变换式"、"场变换式"、"力变换式"进行举例和自恰性验证。对于同一个事例,分别由修正后狭义相对论和经典电磁理论加以验证,得出了完全相同的结果。将狭义相对论中"尺缩效应"的产生原因,与经典理论中的力、场作用规律无缝地结合在一起。从中看到,经典理论中一些物理概念的提出,导致了这种殊途同归的结果。修正前的狭义相对论是不能做到这些的。修正后的洛仑兹变换式,不但可直接推导出两运动电荷间的洛仑兹力公式,还预言了"额外纵向力"的存在,是对电磁理论的进一步完善。并举出了示例。在狭义相对论范围内,重新肯定了作用力--反作用力定律。最终,牛顿定律在抛弃"低速特例"的称谓下,与修正后狭义相对论达到了完美统一。     

同向运动点电荷间相互作用力的一种简明解法及问题讨论

基于库仑定律,用狭义相对论的基本原理,通过洛仑兹变换公式,解出同向运动点电荷间的电场力和磁场力,并指出同向运动点电荷间的作用与平行长直导线中电流的作用的不同.     

运动电荷作用在静止电荷上的力

中利用洛仑兹变换给出了运动电荷作用在静止电荷上的力。