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.     

构造速度法解带电粒子复杂运动

有一类竞赛题，带电粒子在匀强磁场、匀强电场和重力场中运动，所受的洛伦兹力大小和方向随时问而变化，运动过程复杂，常见的方法难于求解此类问题．因该类问题中带电粒子所受的重力或电场力是恒力，故可以采用构造速度的方法来巧妙地解答该类问题．     

带电粒子在磁场中运动轨迹的作图方法示例

带电粒子垂直射入匀强磁场中,粒子将在洛伦兹力的作用下做匀速圆周运动．若是有边界的匀强磁场,则粒子在磁场中的运动轨迹只能是一段圆弧．如何画出这一段圆弧的轨迹,将是求解这类问题的关键．下面就从不同的已知条件来谈谈定圆心、画轨迹的方法．     

构造速度法巧解一类竞赛题

有一类竞赛题：带电粒子在匀强磁场、匀强电场和重力场中运动，所受的洛伦兹力大小和方向随时间而变化，运动过程复杂，常规解法难于求解此类问题。因该类问题中带电粒子所受的重力或电场力是恒力，故可以采用构造速度的方法来巧妙地解答该类问题。构造速度法就是根据带电粒子所受重力或电场力的情况，     

巧用“配对速度法”求解一类自主招生及高考难题

近几年的自主招生及高考试题中屡次出现了这样一类考题,这类题以带电粒子在洛伦兹力与恒力（重力或匀强电场力）作用下所做的曲线运动为背景,考查学生运用规律分析问题、解决问题的能力,如果用常规思维求解该类问题,显得步骤冗长,过程繁琐,甚至不能运用高中阶段必备的基本方法求出结果。而“配对速度法”正是快速求解此类问题的一把金钥匙,运用配速法解题思路清晰,步骤简便,且便于理解和掌握。配速法就是根据带电粒子所受重力或电场力为恒力的特点,在某一方向或几个方向构造1对或几对等大反向的速度,让带电粒子以其中1个或几个速度运动时所受的洛伦兹力与其所受的重力或电场力相平衡,这样就可以将粒子所做的复杂运动看成是由1个或几个匀速直线运动以及以其余分速度的合速度做匀速圆周运动的合运动,现举例说明。     

洛伦兹力公式的相对论协变性研究

经典物理中的洛伦兹力公式是电磁学的基本公式之一.电磁学中主要研究了洛伦兹力公式在宏观低速情况下的应用.在高速、微观情况下又是如何呢？根据现代物理研究的需要,着眼于解决洛伦兹力公式在四维情况下的相对论协变性问题,用不同的方法来证明洛伦兹力公式具有相对论协变性.     

安培力做功过程中的能量转化关系

<正>一、安培力做功的实质导体在磁场中受到的安培力,实际上是导体内各定向运动电荷所受洛伦兹力的宏观表现,因此安培力对运动导体做的功也就与洛伦兹力对电荷的作用有关。安培力对导体做功(正功或负功)的过程,也就是导体内定向移动的自由电荷受到的洛伦兹力参与能量转化的过程,这时导体内的自由电荷所受的洛伦兹力一定与导体不垂直(但始终与电荷运动速度垂直),且安培力所做的功就等于导体内所有定向移动电荷受到的洛伦兹力在垂     

谈洛伦兹力和安培力

在学习"磁场对运动电荷作用"时,关于洛伦兹力的方向总与带电粒子速度的方向垂直,洛伦兹力永远不对粒子做功,它只改变粒子运动的方向,而不改变它的速率和动能,学生容易理解.即使在电场、磁场共存的情况下,带电粒子的轨迹不是圆周,洛伦兹力仍与速度方向垂直,洛伦兹力不做功也不难理解.但学生感到困惑的是:安培力可以看作是作用在每个运动电荷上的洛伦兹力的宏观表现,而安培力可以做正     

对安培力与洛伦兹力的关系的探讨

安培力和洛伦兹力是不同的物理概念,它们既有联系又有区别。通过对二者数学关系的推导,在做功问题上的矛盾的讨论,利用霍尔效应对其机理的分析,进一步论证了安培力与洛伦兹力在宏观和微观上的联系,以加深对这两个基本概念的理解。     

2011年福建高考理综物理压轴题的另类解法

带电粒子在匀强磁场、匀强电场和重力场中的运动,所受的洛伦兹力大小和方向随时间而变化．若其运动既非类平抛运动,又非圆周运动,而是复杂的曲线运动,这类运动问题既涉及到力学中的物体受力分析、力和运动、运动的合成与分解、功能关系等概念和规律,又涉及到电磁学中电场力、电场力做功等知识内容,问题综合性强,思维能力要求高,常规解法难于求解此类问题．     

应用动量定理分解法 速解边界磁场问题

<正>边界磁场问题包含复杂的几何关系,通常情况下是求解速度、磁场、运动时间的极值,为了避免进行复杂的几何运算,本文结合高考试题进行分析,应用动量定理分解法“秒杀”一些常见的边界问题,提升解题效率。磁场问题是高考的必考题,带电粒子通常是垂直进入匀强磁场,在洛伦兹力作用下做匀速圆周运动,这是学生非常熟悉的运动之一。若要增加带电粒子在磁场中运动问题的高度和难度,必然有边界磁场的出现,边界磁场问题也就成为了高考考查的热点及难点。     

洛伦兹力问题例析

一、问题概述 洛伦兹力问题是历届高考必考的内容，它不仅是高考中的重点、热点，同时也是广大考生感到较棘手的难点之一．[第一段]     

例析洛伦兹力的分解问题

带电粒子垂直进入磁场时，如果只受到洛伦兹力做匀速圆周运动，或是在平衡力作用下做匀速直线运动，这都是我们比较熟悉的题型。但是如果带电粒子在磁场中的运动轨迹比较复杂，怎样才能顺利求解？这时若把洛伦兹力进行合理分解，可能会收到不错的效果。仅举几例，让我们一起来探讨。     

例析洛伦兹力的分解问题

带电粒子垂直进入磁场时,如果只受到洛伦兹力做匀速圆周运动,或是在平衡力作用下做匀速直线运动,这都是我们比较熟悉的题型.但是如果带电粒子在磁场中的运动轨迹比较复杂,怎样才能顺利求解?这时若把洛伦兹力进行合理分解,可能会收到不错的效果.仅举几例,让我们一起来探讨.     

与磁场力有关的两类极值问题

磁场中的极值问题往往与磁场力有关，而磁场力包括两种，一种是磁场对通电导线的作用力，另一种是磁场对运动电荷的作用力。那么磁场中的极值问题按磁场力来分也可以分为两类，一类是与安培力有关的极值问题，另一类是与洛伦兹力有关的极值问题。但不管求解哪一类极值问题首先要确定研究对象，搞好受力分析；然后根据受力情况和初始状态，搞清研究对象的运动过程，再根据运动过程用相应的物理规律；最后是求得所需的物理量。本文以例题的形式，分两种类型介绍如何求解与磁场力有关的极值问题。     

化解安培力与洛伦兹力的“矛盾”

有同学在学习“磁场”一章后,提出疑问：“一方面,只要通电导线的运动方向不与安培力的方向垂直,安培力就要做功;另一方面,安培力是洛伦兹力的宏观表现,而洛伦兹力是永远不做功的．这两者似乎是矛盾的．”     

带电粒子在磁场中运动“集结号”

带电粒子在磁场中的运动问题,综合性强,灵活性大,解决这类问题,既要用到物理学中的洛伦兹力、圆周运动知识,又要用到数学中圆、三角形知识,因此是考察学生数理能力的好地     

从物理竞赛迁移到高考的应用——“配速法”

不计重力的带电粒子沿垂直匀强磁场方向运动时将受到洛伦兹力的作用做匀速圆周运动,这是常见问题。若粒子除受洛伦兹力外还受到其他力,则高中学生能处理的问题无非是洛伦兹力与其他力平衡做匀速直线运动或所有其他力平衡后合力为洛伦兹力做匀速圆周运动两种情况。若是出现复杂的曲线运动时,由于速度的大小和方向时刻在改变,洛伦兹力就时刻改变,要求解此类问题的运动情况,高中阶段几乎没有办法解决。但在物理竞赛中,经常会碰到这种题型,处理方法是为带电粒子配上一对大小相等方向相反的速度(其实合速度等于零)或对带电粒子的初速度进行分解,把复杂的曲线运动分解为匀速直线运动和匀速圆周运动的合成,这两种运动是高中生所熟知的。这实际上是借助等效原理和运动的合成分解原理,在全新的数理模型基础上简化了问题,这种方法常称为"配速法"。     

浅谈安培力与洛伦兹力的做功问题

<正>带电粒子在磁场中做圆周运动时,由左手定则可知,粒子所受洛伦兹力总是与运动方向相垂直,所以洛伦兹力不对粒子做功。然而安培力是洛伦兹力的宏观表现,那么我们不禁要问:为什么洛伦兹力不做功,而安培力却可以做功呢?要想解释这个问题就需要我们假定一个情景来详细分析两者的区别和联系了。     

洛伦兹力的解题技巧探析

<正>荷兰物理学家洛伦兹首先提出了磁场对运动电荷有作用力的观点,为纪念他,人们称这种力为洛伦兹力。在讨论洛伦兹力问题时,应从大小和方向两方面来考虑。1.带电粒子在磁场中做匀速圆周运动的圆心、半径及周期、运动时间的问题解析圆心:当带电粒子处于一个匀强磁场中并做匀速圆周运动时,为带电粒子提供向心力的一般是洛伦兹力。虽然粒子的运动方向时刻在变化,但洛伦兹力时刻指向圆心。只