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动生电动势与洛仑兹力.doc

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动生电动势与洛仑兹力

根据洛仑兹力公式,,也就是说运动电荷在磁场中所受的洛仑兹力恒与电荷的运动方向垂直,因此洛仑兹力永远不对运动电荷作功。而这里动生电动势是由洛仑兹力作功引起的,二者是否矛盾呢?
我们在前面的讨论中仅考虑洛仑兹力的一部分,实际上,运动导体中的电子在随导体以速度向右运动的同时,还以速度向导体的端运动,这一运动构成了动生电动势。电子受到总的洛仑兹力为
它与电子总的运动速度垂直,因而不对电子作功。力的竖直分量为

它与电子的运动同向,对电子作正功,形成动生电动势。而的水平分量为
它与导体的运动方向相反,因而对导体的运动作负功。
可以证明
的两个分量作功的代数和等于零。因此,在产生动生电动势的过程中,洛仑兹力并不提供能量,而是起传递能量的作用,即外力克服洛仑兹力的一个分量所作的功通过另一个分量转化为导体上的动生电动势。

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