作业帮几个电磁学中似乎违反牛顿三定律的问题
来源：学生作业帮 编辑：作业帮 分类：综合作业 时间：2024/09/01 22:45:11
几个电磁学中似乎违反牛顿三定律的问题
我的问题稍长,麻烦高手们耐心看完,
1.一个带电体做低速变速运动,显然,它的磁场能量在变化,甚至会向外发射电磁波,那么按理讲,这些电磁能量的来源是带电体本身的机械能,也就是说,带电体的速度会减小,那么根据牛顿定律,显然带电体受到了一个力,那么请问施力物是什么?是它自己激发出来的电磁场吗?如果真是这样的话,也就是说电荷自己激发出来的电磁场还会对自己有作用?即使有作用,那又算什么力?
2.有点类似1,是关于自感的问题.如果建立在电荷激发出来的电磁场不会对自己有作用的话,那么为什么变化电流激发出来的变化磁场会反过来对自己电流进行作用?也许会说是电流中的某个电荷对另外一个电荷的作用,总体来说导致了自感的发生.那么：根据牛3定律,作用力成对,A电荷让B电荷减速（I减小）,那么A电荷必然加速；另个方面,A电荷对B电荷的力对整个电流来说是内力,因此按理不会对自己整个电流产生影响啊?
3.一个磁铁,或者说一个通电线圈,进行运动,导致其周围的磁场发生变化,产生感生电场.此时,我在空间某点固定一个点电荷,那么显然点电荷只收到感生电场力,那么根据牛3定律,磁铁或者通电线圈将受到个反作用力,那么这个力是什么力?这个力应该是静电场力,那么貌似只能是库仑力,但是稍加分析,显然不是,那么到底是什么呢?
我的分不多,只能给30分了,先谢谢帮我解决问题的人了.
108035017：
我想对于1,3问题你没有弄懂我要问的主要问题，而抓住了我一些为了方便讨论的次要问题。这也可能是我表达问题吧。
对于1，肯定是有外力的，但是我想表达的重点并非是速度一定减小，而是说由于电磁波的辐射导致带电体必需受到除外力以外的力，因为电磁波的能量从哪来的呢？你一定会说最根本是外力给的，但是根据功能原理，他是通过带电体受到的阻力进行转化的。如果没有这个阻力，外力做的功全部转化为动能。这就像物体在粗糙平面上因外力作用运动一样。
对于3，显然我这个固定是为了让它静止而已，就算没有东西固定它，它在t=0的时刻也是静止的，那么他的有关力的分析就是跟固定一样的，只不过后者有加速度罢了，但这并不影响牛三定律的讨论。为什么我要假定它静止呢？因为我就是要排除电荷运动后产生的磁场的干扰。而不管是否固定，在t=0时刻，它一定是不会产生磁场的。
不知道为什么总是有人对我问题1中变速运动的来源感到很“纠结”，因为那不是重点。现在我通俗点的说我用手拉着个电荷做匀速圆周运动（高手们别又说我怎么用手保持它做圆周运动），那么它要辐射电磁波，要损失能量，这部分能量通过我的手做功来补充没错，但它必定受到阻力来转化这个能量
我的问题稍长,麻烦高手们耐心看完,
1.一个带电体做低速变速运动,显然,它的磁场能量在变化,甚至会向外发射电磁波,那么按理讲,这些电磁能量的来源是带电体本身的机械能,也就是说,带电体的速度会减小,那么根据牛顿定律,显然带电体受到了一个力,那么请问施力物是什么?是它自己激发出来的电磁场吗?如果真是这样的话,也就是说电荷自己激发出来的电磁场还会对自己有作用?即使有作用,那又算什么力?
2.有点类似1,是关于自感的问题.如果建立在电荷激发出来的电磁场不会对自己有作用的话,那么为什么变化电流激发出来的变化磁场会反过来对自己电流进行作用?也许会说是电流中的某个电荷对另外一个电荷的作用,总体来说导致了自感的发生.那么：根据牛3定律,作用力成对,A电荷让B电荷减速（I减小）,那么A电荷必然加速；另个方面,A电荷对B电荷的力对整个电流来说是内力,因此按理不会对自己整个电流产生影响啊?
3.一个磁铁,或者说一个通电线圈,进行运动,导致其周围的磁场发生变化,产生感生电场.此时,我在空间某点固定一个点电荷,那么显然点电荷只收到感生电场力,那么根据牛3定律,磁铁或者通电线圈将受到个反作用力,那么这个力是什么力?这个力应该是静电场力,那么貌似只能是库仑力,但是稍加分析,显然不是,那么到底是什么呢?
我的分不多,只能给30分了,先谢谢帮我解决问题的人了.
108035017：
我想对于1,3问题你没有弄懂我要问的主要问题，而抓住了我一些为了方便讨论的次要问题。这也可能是我表达问题吧。
对于1，肯定是有外力的，但是我想表达的重点并非是速度一定减小，而是说由于电磁波的辐射导致带电体必需受到除外力以外的力，因为电磁波的能量从哪来的呢？你一定会说最根本是外力给的，但是根据功能原理，他是通过带电体受到的阻力进行转化的。如果没有这个阻力，外力做的功全部转化为动能。这就像物体在粗糙平面上因外力作用运动一样。
对于3，显然我这个固定是为了让它静止而已，就算没有东西固定它，它在t=0的时刻也是静止的，那么他的有关力的分析就是跟固定一样的，只不过后者有加速度罢了，但这并不影响牛三定律的讨论。为什么我要假定它静止呢？因为我就是要排除电荷运动后产生的磁场的干扰。而不管是否固定，在t=0时刻，它一定是不会产生磁场的。
不知道为什么总是有人对我问题1中变速运动的来源感到很“纠结”，因为那不是重点。现在我通俗点的说我用手拉着个电荷做匀速圆周运动（高手们别又说我怎么用手保持它做圆周运动），那么它要辐射电磁波，要损失能量，这部分能量通过我的手做功来补充没错，但它必定受到阻力来转化这个能量
跟你简单说一下吧.其他人的答案我也看了,有的说得有道理,有的是瞎扯淡.
首先是电子是什么的问题,带电体就是说一个物体带有了多余的电子,而电子本身就是一个能量的集合.根据E=mc^2能得出电子所带的所有能量,耳光子没有质量,所以高能电子可以随时和其他东西互相作用然后把能量以光子的形式发出来,而光子就是电磁波,电磁场,等等,名称不一样,但全是光子一个东西.所以你问的问题里能量守恒是没问题的.
然后是你问的关于牛顿定律的问题.这个问题很有意思,因为电动力学确实违背了牛顿第三定律（仅限于电动力学和第三定律,静电力学啥的没有违背牛顿定律）：比如说两个电子,一个横着往左走,一个竖着往下走（如图所示,图例2的磁场我画反了,但不影响结论）,根据右手定则,横着走的电子产生了一个场,这个场对竖着走的电子有个往左的推力；但是往下走的电子却没有对横着走的电子产生一个力.所以说牛三在这里不守恒了.但这跟能量守恒没关系.
希望你对这个答案感兴趣,以后一起来学物理吧.
首先是电子是什么的问题,带电体就是说一个物体带有了多余的电子,而电子本身就是一个能量的集合.根据E=mc^2能得出电子所带的所有能量,耳光子没有质量,所以高能电子可以随时和其他东西互相作用然后把能量以光子的形式发出来,而光子就是电磁波,电磁场,等等,名称不一样,但全是光子一个东西.所以你问的问题里能量守恒是没问题的.
然后是你问的关于牛顿定律的问题.这个问题很有意思,因为电动力学确实违背了牛顿第三定律（仅限于电动力学和第三定律,静电力学啥的没有违背牛顿定律）：比如说两个电子,一个横着往左走,一个竖着往下走（如图所示,图例2的磁场我画反了,但不影响结论）,根据右手定则,横着走的电子产生了一个场,这个场对竖着走的电子有个往左的推力；但是往下走的电子却没有对横着走的电子产生一个力.所以说牛三在这里不守恒了.但这跟能量守恒没关系.
希望你对这个答案感兴趣,以后一起来学物理吧.