关于高中电磁学的一些问题。

  1. 洛伦兹力的本质是啥?
  2. 是不是磁场运动就能产生动生电场(一定要有导体作切割磁感线运动吗)?
  3. 一个质量均匀长度为L的导体棒单独在垂直于匀强磁场B的平面内作切割磁感线运动,棒两端产生的感应电动势E是一开始运动就产生了还是棒内电荷受洛伦兹力定向移动在一端积累产生的?E和棒扫过的面内磁通量变化率有关系吗?如果有,E是否和棒质心速度垂直于棒的分量v瞬时对应(任意时刻满足E=BLv)?
  4. 产生感生电动势是否可以看做产生动生电动势的一种特殊情况,即磁感应强度增强是否可以看做磁感线在聚集(磁场运动)?如果不能,这两者间有什么共性吗?
  5. (本人高二,刚学到电磁感应,赶脚问题好多,课本上的知识太模糊了,希望大神们尽量能用高中生听得懂的理论来回答,万分感谢!)
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3个答案
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Anthony-K还没想好。。。

2013-12-08 13:30
支持者: 民临潼

洛伦兹力的本质可以说是安培力,

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支持者: 民临潼

1在大学范畴内,洛伦兹力包括电场力,可能不准确,因为我也是高中生。高中定义是指运动电荷在磁场中受到力的作用。实际上电磁场是统一的,不可分的,不然为什么带电物体会受到磁场产生的力。
2你这么说不太准确,应该是变化的电场产生磁场,变化的磁场也会产生电场。这是麦克斯韦提出的,是对的,正确的。所有的磁场都是电场产生的。
3是先有电荷受洛伦兹力移动积累产生的电势差,这个和磁体在线圈中运动产生电流的原理是不同的,后者是变化的磁场产生的电场,也就是说先有电场导致电荷运动,而前者是先有电荷移动产生电场 。这实际上揭示了电场和磁场之间的联系。请参见http://www.guokr.com/question/530813/
第一个回答讨论部分有个著名的思想实验更深入解释了这个问题。(这个问题可启发了爱因斯坦)
4磁感线是不存在的,仅仅是一个有助于研究的东西,事实上不存在磁感应强度是磁场的一个性质。
5本人高三,你问的问题我都问过,但你很厉害,刚接触电磁学就有这么多疑问,我是在高三又复习一遍才发现了这么多问题,主要是自学选修3-4给我很大启发,你有兴趣可以看看。
我QQ809213792LZ有兴趣加我一下
那个网址可能不好用http://www.guokr.com/question/530813/
用这个

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电磁感应产生的电动势,就是闭合线圈内部磁通量Φ变化产生。
Φ=BS
不过高中物理的数学基础没有包括微积分,所以把磁通量的变化,分成典型的2部分:面积S变化和磁场强度B变化。对应动生电动势和感生电动势。合起来就是电磁感应定律。
针对3,切割磁感线,产生的电场E是以空间为背景的。感应电压是感应电场E来的,不是由于电子受洛伦兹力运动而产生。
这样说上面答案都有了吧。

高中物理,一般都是只有S变(切割类)和只有B均匀变(感生类),可能难一点的命题,均匀切割同时均匀变化(这时候看成2种典型的叠加了)。

PS:夹杂个人看法的说几句,高中物理主要还是学基本概念及解各种类型的命题(当然解题最重要)。像电磁学,最起码要有高数基础才能了解麦克斯韦方程组,有了些本质的看法,回头看中学物理各种蛋疼。当然之后还可以学量子场论,发现本科的电磁学也有问题。

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