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洛伦兹力演示仪
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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。 认为一切分子都含有,阴极的粒子就是电子。洛伦兹把与物质的相互作用归结为以太与电子的相互作用。这一理论成功地解释了,与塞曼一起获1902年。
  洛伦兹是经典电子论的者.他认为电具有“原子性”,电的本身是由微小的组成的.后来这些微小实体被称为电子.洛伦兹以电子概念为基础来解释物质的电性质.从电子论推导出运动电荷在磁场中要受到力的作用,即洛伦兹力.他把的发光解释为原子内部电子的产生的.这样当光源放在磁场中时,光源的原子内电子的振动将发生改变,使电子的振动频率增大或减小,导致的增宽或分裂.1896年10月,洛伦兹的学生发现,在强磁场中钠光谱的D线有明显的增宽,即产生塞曼效应,证实了洛伦兹的预言.塞曼和洛伦兹共同获得1902年诺贝尔物理学奖.
  1904年,洛伦兹证明,当把的电磁场方程组用伽利略变换从一个参考系变换到另一个参考系时,中的光速将不是一个不变的量,从而导致对不同惯性系的观察者来说,麦克斯韦方程及各种电磁效应可能是不同的.为了解决这个问题,洛伦兹提出了另一种变换,即洛伦兹变换。后来,爱因斯坦把洛伦兹变换用于力学关系式,创立了相对论.
  荷兰理论物理学家洛伦兹由于提出“电子论”而获得1942年诺贝尔物理学奖。
  在电动力学里,洛伦兹力 (Lorentz force) 是运动于电磁场的带电粒子所受的力。根据洛伦兹力定律,洛伦兹力可以用方程,称为洛伦兹力方程,表达为F=q(E+v×B)
  ; 其中, F是洛伦兹力, q是带电粒子的电荷量,E 是电场强度, v是带电粒子的速度, B是。
  洛伦兹力定律是一个基本公理,不是从别的理论推导出来的定律,而是由多次重复完成的实验所得到的同样的结果。
  感受到电场的作用,正电荷会朝着电场的方向加速;但是感受到磁场的作用,按照左手定则,正电荷会朝着垂直于速度 V和磁场 B的方向弯曲(详细地说,应用左手定则,当四指指电流方向,磁感线穿过手心时,大拇指方向为洛伦兹力方向)。
  洛伦兹力方程的 qE项目是电场力项目,qv×B 项目是磁场力项目。处于磁场内的载电导线感受到的磁场力就是这洛伦兹力的磁场力分量。
  洛伦兹力方程的积分形式为F=∫v(pE+J×B)dr
  。 其中, V是积分的体积, p是电荷密度,J 是电流密度,dr 是微小体元素。
  经常使用的公式还有洛伦兹力密度 f的表达式:f=pE+ρv×B=pE+J×B
  定义:
  运动电荷在磁场中所受到的力称为洛伦兹力,即磁场对运动电荷的作用力。
  在国际单位制中,洛仑兹力的单位是牛顿,符号N。
  洛伦兹力方向总与运动方向垂直。
  洛伦兹力永远不做功。
  洛伦兹力只改变带电粒子的方向。
  将左手掌摊平,让磁力线穿过手掌心,四指表示正电荷运动方向,则和四指垂直的大拇指所指方向即为洛伦兹力的方向。但须注意,运动电荷是正的,大拇指的指向即为洛伦兹力的方向。反之,如果运动电荷是负的,那么大拇指的指向为洛伦兹力的反方向洛伦兹力。
  1895年荷兰物理学家H.A.洛伦兹建立经典电子论时,作为基本假设提出来的,现已为大量实验证实。洛伦兹力的公式是f=qvB(适用条件:磁场是匀强磁场,v与B方向垂直)。式中q、v分别是点电荷的电量和速度;B是点电荷所在处的磁感应强度。v与B方向不垂直时,洛伦兹力的大小是f=|q|vBsinθ,其中θ是v和B的夹角。洛伦兹力的方向循左手定则(左手平展,使大拇指与其余四指垂直,并且都跟手掌在一个平面内;把左手放入磁场中,让磁感线垂直穿入手心(手心对准
N极,手背对准S极,四指指向电流方向(既正电荷运动的方向),则拇指的方向就是导体或正电荷受力方向)垂直于v和B构成的平面(若q为负电荷,则反向)。由于洛伦兹力始终垂直于电荷的运动方向,所以它对电荷不作功,不改变运动电荷的速率和动能,只能改变电荷的运动方向使之偏转。
  洛伦兹力既适用于宏观电荷,也适用于微观荷电粒子。电流元在磁场中所受就是其中运动电荷所受洛伦兹力的宏观表现。导体回路在恒定磁场中运动,使其中磁通量变化而产生的也是洛伦兹力的结果,洛伦兹力是产生动生电动势的。
  如果电场E和磁场B并存,则运动点电荷受力为电场力和磁场力之和,为F=Q(E+v×B)【注】公式中E、B为矢量,右式一般也称为洛伦兹力公式。
  洛伦兹力公式和麦克斯韦方程组以及介质方程一起构成了的基础。在许多科学仪器和工业设备,例如β谱仪,质谱仪,粒子加速器,电子显微镜,磁镜装置,霍耳器件中,洛伦兹力都有广泛应用。
  值得指出的是,既然安培力是洛伦兹力的宏观表现,洛伦兹力对运动电荷不作功,何以安培力能对载流导线作功呢?实际上洛伦兹力起了传递能量的作用,它的一部分阻碍电荷运动作负功,另一部分构成安培力对载流导线作正功,结果仍是由维持电流的电源提供了能量。
  洛伦兹力公式的推导
  磁场力F=IBL
  代入上式F=BL(Q/T)=QVB
  四指方向由电流方向向磁力线方向握紧,此时大拇指所指方向即为洛伦兹力的方向。但须注意,运动电荷是正的,大拇指的指向即为洛伦兹力的方向。反之,如果运动电荷是负的,那么大拇指的指向的反方向为洛伦兹力的方向。
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洛伦兹力的反作用力呢?
求大神解释,不是有作用力就有反做用力的么?
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求解释啊。
不是电流产生的力吗?
那是场对电荷的力,反作用力作用于磁场。具体是不是我也不是很清楚……
大小相同 方向相反就行了啊。 你想知道什么
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保存至快速回贴力的作用是相互的,那洛伦兹力的发作用力是哪个?力的作用是相互的,那洛伦兹力的反作用力是哪个?受力物是电子,那施力物是谁?磁场?磁场受到的反作用力方向如何?作用点在哪?
要说磁场受力的话:磁场可以被看作充满整个空间的物质,其内部有张力,就好象你把电子放在一个果冻里面,.推动电子使得电子跟果冻内部有相互作用时,电子附近的果冻直接受电子反作用力一样,电子附近的磁场直接受电子反作用,作用点就在电子那块. 由于静力平衡时,力可以看作是能被传递的,果冻受的电子力可以传递到果冻内部任何一处,也可以传递到装果冻的盒子上.同样地,磁场受电子的力可以传递到磁场内部任何一处也可以传递到磁铁上.如果考虑装果冻的盒子或者是磁铁受力,而不去管力从哪里传来的. 那么其实处处受力,等效作用点跟具体情况有很大关系.
“电子附近的磁场直接受电子反作用,作用点就在电子那块.
等效作用点跟具体情况有很大关系. ”你的回答我能理解,但这用的比喻个人感觉不太恰当,以上两点恰好是问题所在!可没有回答。
根据受力平衡,力的传递不改变力矩.因此,等效作用点在力的连线上.
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