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通电螺线管与磁场的受力作用如何通过洛伦兹力分析?(磁化也是洛伦兹力的作用吗?)

来源:学生作业帮 编辑:作业帮 分类:物理作业 时间:2024/10/04 13:42:58
通电螺线管与磁场的受力作用如何通过洛伦兹力分析?(磁化也是洛伦兹力的作用吗?)
通电螺线管放入匀强磁场中能用同性相斥异性相吸来判断受力吗?
一般来说就是利用同性相斥异性相吸来确定的.
当然你也可以利用洛伦兹力分析来判断,但是没必要:我们找到一个“通电螺线”,(就是通电螺线管上的一环)放入匀强磁场,你会发现除非螺线平面与磁感线相互垂直,都会让这个螺线平面有转动趋势.我们以螺线平面和磁感线平行为例,此时螺线圈的上下两端的线元受力正好等大反向.所以其会转动,转动至螺线平面与磁感应线相互垂直为止,此时这两个力同时向内或同时向圆的外侧,可以保持平衡.但是同时向内的两个力不足以使线圈维持平衡,可以想象,两个人各占一边手持呼啦圈的一边一起向对方推,呼啦圈容易出现转动,相反两个人若都想自己方向拉系统则要稳定得多.这恰好是同性相斥异性相吸的情况.
再问: 物理是不能用生活经验和感性来做理论判断的,我认为你误导了。
再答: 孩子,物理不能靠感性,不能靠生活经验,这没错,但在高中物理范围内,你愿意和自己的分过不去,我也没办法。 实际上我提出的解释是有科学根据的,但是为了通俗易懂又懒得画图才打了比方。你自己完全可以按照我说的做受力分析做转动力矩,结论是一样的。
再问: “同性相斥异性相吸”的物理理论根源是洛伦兹力,但不要忙目运用,我问这个问题是想让中学老师们在讲这章时不要把自己搞糊涂了,其实“同性相斥异性相吸”对于匀强磁场的相互作用不存在!
再答: 好吧,你说得对,实际上同性相吸异性相斥是人类最早对磁场提出的物理模型。之所以在分析这个问题中用它是因为他快。而且保证你不会做错。如果你够牛,希望建立自己清晰的高中物理体系,你可以不用它。但是答卷子是要速度,你完全可以记住这个问题的标准解答再记住一个快速结论。不要说在高中物理应试上,在整个工程学上,我们都坚持有简单的办法绝对不用复杂的,简单的模型可以满足要求就绝对不用什么复杂的,每个人的智商都是有限的,计算机的计算能力也是有限的,没必要自找麻烦