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磁力分析的矛盾三个电荷运动情况如图所示+-V2向右+V1向右V1小于V2,现研究上方正电荷所受磁力.有2种观点:A:认为下方正负电荷各自产生一个相对上方电荷静止的磁场,于是上方正电荷相对
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磁力分析的矛盾
三个电荷运动情况如图所示
+
- V2向右
+ V1向右
V1小于V2,现研究上方正电荷所受磁力.有2种观点:A:认为下方正负电荷各自产生一个相对上方电荷静止的磁场,于是上方正电荷相对磁场静止,不受磁力.
B:下方的两个运动的电荷等效于一小段运动的载流导线,载流导线以V1相对上方正电荷运动,导线有V2- V2运动的负电荷,产生了向左的电流,从而产生了以V1一个相对上方正电荷运动的,在上方正电荷处垂直纸面向里的磁场,于是上方正电荷受到向下的磁力.
问:A与B哪个对,为什么?
三个电荷运动情况如图所示
+
- V2向右
+ V1向右
V1小于V2,现研究上方正电荷所受磁力.有2种观点:A:认为下方正负电荷各自产生一个相对上方电荷静止的磁场,于是上方正电荷相对磁场静止,不受磁力.
B:下方的两个运动的电荷等效于一小段运动的载流导线,载流导线以V1相对上方正电荷运动,导线有V2- V2运动的负电荷,产生了向左的电流,从而产生了以V1一个相对上方正电荷运动的,在上方正电荷处垂直纸面向里的磁场,于是上方正电荷受到向下的磁力.
问:A与B哪个对,为什么?
▼优质解答
答案和解析
A对,B不对.
B的描述不是很清楚,是不是这个意思:
先记由上到下三个电荷为abc
在c的参照系中,b向左运动,产生了一个静止的磁场,因此回到a的参照系,这个磁场是以v1的速度向右运动的,所以a会受磁力.
按上面的理解,B有两个错误,第一个小错误是,一个运动的电荷不能视为载流导线,所以在c的参照系中,b产生的磁场不是恒定的,而是随时间变化的.
第二个错误是,即使我们假设在c的参照系中,有一个恒定的静磁场,回到a的参照系,也不能这个磁场是以v1的速度运动的.详细解释这个问题比较麻烦,可以举一个例子来说明,我们知道匀速运动的点电荷是会产生磁场的,但如果取这个电荷自身的参照系,按lz的说法,在这个参照系中的磁场,就是匀速运动产生的磁场再附加一个电荷的运动速度;但显然在这个参照系中,电荷是静止的,不会产生磁场.所以,如果已知某个参照系中的磁场分布,要计算另一个参照系中的磁场,不能简单的给磁场加上一个相对运动的速度.
其实还有第三个小错误,在c的参照系中,b的速度不是v1+v2,由于这是一个电磁学题目,所以所有的速度合成最好用相对论速度合成,此时b的速度为
(v1+v2)/(1+v1v2/c^2)虽然在v1v2远小于光速的情况下,两种速度合成是近似相等的,但是由于maxwell方程是lorentz协变的,所以用相对论速度合成更保险一点.
综上B是不对的.
ps:详细地解释这个问题比较复杂,lz如果想知道的话可以hi我.
B的描述不是很清楚,是不是这个意思:
先记由上到下三个电荷为abc
在c的参照系中,b向左运动,产生了一个静止的磁场,因此回到a的参照系,这个磁场是以v1的速度向右运动的,所以a会受磁力.
按上面的理解,B有两个错误,第一个小错误是,一个运动的电荷不能视为载流导线,所以在c的参照系中,b产生的磁场不是恒定的,而是随时间变化的.
第二个错误是,即使我们假设在c的参照系中,有一个恒定的静磁场,回到a的参照系,也不能这个磁场是以v1的速度运动的.详细解释这个问题比较麻烦,可以举一个例子来说明,我们知道匀速运动的点电荷是会产生磁场的,但如果取这个电荷自身的参照系,按lz的说法,在这个参照系中的磁场,就是匀速运动产生的磁场再附加一个电荷的运动速度;但显然在这个参照系中,电荷是静止的,不会产生磁场.所以,如果已知某个参照系中的磁场分布,要计算另一个参照系中的磁场,不能简单的给磁场加上一个相对运动的速度.
其实还有第三个小错误,在c的参照系中,b的速度不是v1+v2,由于这是一个电磁学题目,所以所有的速度合成最好用相对论速度合成,此时b的速度为
(v1+v2)/(1+v1v2/c^2)虽然在v1v2远小于光速的情况下,两种速度合成是近似相等的,但是由于maxwell方程是lorentz协变的,所以用相对论速度合成更保险一点.
综上B是不对的.
ps:详细地解释这个问题比较复杂,lz如果想知道的话可以hi我.
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