關於洛倫茲力的研究（完整版）是一本關於洛倫茲力的研究的物理類書籍
基本介紹
- 中文名：關於洛倫茲力的研究（完整版）
- 類型：書籍
- 內容：洛倫茲力的研究
- 類別：物理類
洛倫茲(Hendrik Antoon Lorentz，1853—1928)是荷蘭物理學家、數學家。在當時他在物理學各個領域裡都有很深的造詣，為物理學的發展做了不可磨滅的功績。其中以他的名字命名的F洛倫茲力，更是婦孺皆知。
今天我門就來討論一下洛倫茲力F。大家都知道有一個電磁學基本公式F=QVB,電磁學中很多公式都是有它推導出來，生活中很多現象也可以用它來解釋。但此公式似乎是個經驗公式，沒有比他更基本的公式來推出它。下面我門就來解釋一下它為什麼是這個樣子的。 如下圖所示: 圖中有一正電荷在o點（圓心），有勻強磁場從紙面向下垂直穿過，由於考慮到清晰問題，圖中沒有畫出磁場走向。大家都知道磁場是可以用通電線圈代替的，那么我門用來代替磁場的通電線圈的電流方向應該是順時針轉動的，但圖中我門是畫的電子的運動方向，所以就成了逆時針了。
關於洛倫茲力的研究（完整版）首先我門討論影響洛倫茲力F的V,由於是勻強磁場，所以很明顯正電荷在o點不動時（實際上帶電粒子在磁場中運動的瞬間也是受力平衡的，F是個過程力，也就是說在時間t內F才存在）是受力平衡的，這是因為在這種情況下線圈中所有電子對正電荷的作用力的合力為零。如果正電荷一但有速度V，情況就不一樣了。不妨假設在時間t內正電荷從o點走到s點，同樣在時間t內，上圖第2象限有一任意電子從A點到B點。電子對正電荷的力如圖，F3是電子對正電荷在o點時的力，F4是電子對正電荷在s點的力（確切的說F3,F4是除去第1，4象限電子對正電荷影響的合力，由於正電荷離2象限的電子近，r小，有電場力公式F=kQAQB/r2得知力合力在2象限大些，所以如圖所畫），為了方便，我們把F3平移到s點，有圖可知F1是整個運動過程中這個電子對正電荷的合力。同理F2也是如此。為了方便分析我們把F1,F2單獨摘出來，如右下角的小圖：當os距離無限小時（也就是t無限小），由於第3象限圓的導數大於0，可以想像F2的方向是始終朝右上方的，同理F1的方向是始終朝左上方的。有右下角小圖可以看出在x方向上F1,F2合力=0，也就是說正電荷在整個運動過程中所受力的方向是在Y方向上的（也就是垂直與運動方向的）。下面我們來討論v的大小對合力的影響，由於定量分析有點困難，所以我門只做定性分析。如上圖所示單位時間t內os越大（也就是v越大）力F4與F3的夾角就越大，顯然F3,F4的合力F1的模就越大，所以V和F在大小上是成正比的。另外兩個量：電荷電量Q,磁場強度B，就很好解釋了，正電荷電量Q大，磁場B大（線圈的電流大，線圈中運動的電子多），有公式F=kQAQB/r2知F當然就大了。到此，公式F=qvb,就全部解釋完了。不過上述觀點為個人觀點，有什麼不妥之處，還請批評指正。
請看下篇：關於電磁感應和互感的研究
