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问:如何用安培力推导洛伦兹力表达式?

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下面的这几个问题,是一些同学们的学习疑问,笔者在此做一个答复,有同样问题的同学,可以仔细看一下。
问题与答案分别如下:

物理知识点巩固

高中生

【问:如何用安培力推导洛伦兹力表达式?】答:电流的微观表述公式I=NqSv;F安=BIL,代入后可得F安=Bvq*NSL;其中N的含义是单位体积内的粒子数,SL乘积为体积。
安培力可以认为研究导体上大量粒子所受洛伦兹力的总合力,显然f洛=Bvq;F安表达式中的NSL为长度L导体棒上粒子的总数。

【问:小球在竖直面的环形轨道运动,刚好能运动到最高点,此时是什么样的受力情况?】答:这是内外壁圆弧轨道的运动模型,如果小球刚好通过最高点,则其在最高点的速度为零,受力平衡(重力与内侧轨道支持力平衡)。
提醒,在这种轨道(内外壁双层轨道)运动情况与单外侧轨道的区别。

【问:洛伦兹力安培力有何联系?】答:安培力是通电导体棒受到的磁场力,其研究对象是杆件;而洛伦兹力是单独某带电粒子受到的力。
安培力是大量带电粒子洛伦兹力的宏观表现,可以认为(也可以推导)安培力是杆件上所有电荷运动受到洛伦兹力的作用之和。

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