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,故在水平方向产生与洛伦兹力方向相同的加速度,并由此发生与洛伦兹力方向相同的位移,因此洛伦兹力做功,安培力做功是洛伦兹力做功的总和。请问我的解释哪里错了?
如果洛伦兹力对带电粒子不做功,那么洛伦兹力既不能改变带电粒子的动能,也不能改变带电粒子的速度,为什么错了?

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

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第1个回答  2019-05-22

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

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第2个回答  推荐于2017-12-16
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。本回答被提问者采纳
第3个回答  2013-08-21
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。
第4个回答  2013-08-21
  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。