水槽式洛伦兹力演示仪

针对教材中洛伦兹力演示仪的不足,设计了水槽式洛伦兹力演示仪.该演示仪通过观察水槽中漂浮物运动情况判定洛伦兹力方向和大小,并探究洛伦兹力F与磁感应强度B、带电粒子q以及其运动速度v之间的关系.     

对霍耳效应及磁镜效应中洛伦兹力作功问题的讨论

洛伦兹力与运动电荷的速度垂直,因此对运动电荷不做功,也不改变运动电荷速度的大小.但在霍耳效应中,洛伦兹力使运动电荷侧移,产生霍耳电压;在磁镜效应中,洛伦兹力使运动电荷纵向速度变化.似乎在这两种情况下洛伦兹力做了功.下面对这两种     

洛伦兹力演示仪

对新课标中"洛伦兹力演示仪器"进行了改进,改进后的装置能够探究洛伦兹力F与磁场B、带电粒子q以及带电粒子运动速度v之间的关系,借助激光器能让学生更好地看到带电粒子所受洛伦兹力的情况、演示装置结构简单,操作方便,演示效果好,能提高洛伦兹力的课堂教学质量,激发学生学习兴趣.     

700MHz单cell超导腔洛伦兹力失谐分析

着重论述了超导腔的洛伦兹力失谐,并对704MHz/β=0.45单cell纯铌超导腔进行了静态洛伦兹力失谐分析和动态洛伦兹力失谐分析,对增加其机械稳定性的方式方法进行了讨论和计算,给出了其相应的加固方案.     

关于洛伦兹力与安培力关系的思想碰撞

洛伦兹力与安培力的关系, 是中学物理教学的难点. 洛伦兹力与安培力关系的争论中存在困惑, 为什 么洛伦兹力永不做功而其宏观表现的安培力常常可以做功? 从“ 合力说” “ 碰撞传递” “ 霍尔电场” 3种观点进行分 析, 分析了安培力产生的微观机理, 深入探讨了两者的关系     

“ 洛伦兹力演示实验”改进

通过改进洛伦兹力演示实验可以让学生从微观上理解洛伦兹力和使用左手定则判断洛伦兹力的方向; 定性地研究磁场强度、 电荷运动的速度对洛伦兹力大小的影响和磁场方向、 电荷运动方向对洛伦兹力方向的影响, 进而提高学生分析、 解决实际问题的能力     

洛伦兹力可看作静止电荷所受电场力的相对论效应——兼论洛伦兹力公式具有与库仑定律相同的精确度

从洛伦兹变换出发,利用电磁场张量和四维力的协变性及电荷相对论不变,直接证明:在一个惯性参考系内的静止电荷所受电场力,转换到另一个惯性参考系就是运动电荷受的洛伦兹力.证明洛伦兹力公式具有与库仑定律相同的精确度.     

翼型绕流的洛伦兹力控制机理

在翼型上翼面壁面附近流场中形成的流向洛伦兹力,可提升翼型的升力减小阻力,然而制约其推广应用的主要瓶颈是极为低下的控制效率,为提高洛伦兹力的控制效率,需研究其控制机理.以翼型绕流的洛伦兹力控制为例,利用双时间步Roe格式及水槽对其进行数值及实验研究.结果表明:洛伦兹力的控制效果随着来流速度的增加而下降,升力增幅和阻力减幅与来流速度大小呈反比关系,但升力增加和阻力减小的规律不变,都是升力先急剧增加随后缓慢增加,而阻力先急剧减小然后再缓慢增加,基本原因为升力和阻力先受洛伦兹力推力的影响而分别增加和减小,随后洛伦兹力作用增加翼面壁面摩擦力,导致升力减小和阻力增加,流向洛伦兹力还导致翼型壁面压力下降,增加翼型升力和压差阻力;壁面摩擦力导致的升力降幅比壁面压力变化导致的升力增幅小,壁面压力变化起主导作用;洛伦兹力推力对阻力的降幅比压差阻力的增幅大,洛伦兹力推力起主导作用,因此阻力减小.     

洛伦兹力做功微探

洛伦兹力有两种定义：一种是运动电荷在电磁场中受的电场力与磁场力的矢量和,一种是运动电荷在磁场中受的力;一般所说的洛伦兹力为后一种,本文所指也为后一种．对于该洛伦兹力,众所周知,因其始终与运动电荷速度方向垂直而对运动电荷永不做功．关于论证洛伦兹力是否做功的文章有很多;这些文章都以对洛伦兹力永不做功表示怀疑为起点,最终以洛伦兹力永不做功为结论．然而,笔者思考该类问题时,在自构的情景中遇到了困惑,现阐述如下．     

融合散斑干涉技术的阵列式洛伦兹力微颗粒探测方法

提出了一种阵列式洛伦兹力微颗粒探测法,该方法结合了散斑干涉技术的全场位移测量、分辨率高等特性与洛伦兹力微颗粒探测法中探测量为矢量、可探测内部缺陷等优势,探索了一种实时、在线、原位的缺陷检测方法.针对阵列式洛伦兹力微颗粒探测法中阵列式排布的多个悬臂梁位移测量问题,设计了大剪切数字散斑干涉系统,使来自于被测悬臂梁和安装悬臂梁的横梁的反射光发生干涉,形成剪切干涉,通过对相位差进行分析获得悬臂梁的绝对位移,并且以洛伦兹力及悬臂梁末端的位移量为中间量建立了散斑干涉相位差与缺陷体积之间的关系.本文通过实验成功获得了悬臂梁全场位移量以及缺陷的体积,通过散斑干涉的方法测量悬臂梁位移量理论分辨率可达30 nm,这使洛伦兹力微颗粒探测法具备了微米级缺陷的探测能力.     

在电动机和发电机中洛伦兹力所起的作用

讨论了电动机、发电机中能量由电能向机械能、机械能向电能转化的内部过程．并讨论了洛伦兹力与安培力、洛伦兹力做功与电源功率之间的关系．     

利用狭义相对论计算洛伦兹力和安培力

随着对电磁现象研究的逐步深入,人们早已认识到磁现象来源于电荷的运动,磁场和电场是相互联系的统一体,称之为电磁场。本文根据狭义相对论中洛伦兹变换的基本原理,利用两个坐标系中静电力和电场的相对论变换,推导出洛伦兹力与库仑力、安培力之间关系,即洛伦兹力和安培力来源于电场力的相对论变换,从而更加有助于理解洛伦兹力的物理本质。     

洛伦兹力公式是怎样给出的

在电子尚未发现,并无任何实验证据的1892年,洛伦兹力公式是怎样给出的?回顾了电磁学历史上超距作用和近距作用观点的长期论争以及"什么是电"的长期论争后指出,洛伦兹力公式是场观点和"电就是带电粒子"相结合的产物.一切磁作用力都应归结为磁场对运动带电粒子的作用力--洛伦兹力.     

自制洛兹力投影演示仪

电磁现象的演示,对提高教学效果有重要意义.我们自制了洛伦兹力投影演示仪,并在教学实践中不断改进、应用,收到很好效果.现介绍如下.     

浅议安培力与洛伦兹力

关于安培力与洛伦兹力,现行中专物理教材提到:“(磁场)作用在通电导线上的安培力,只不过是作用在运动电荷上的力(洛伦兹力)的宏观表现”.高级中学课本《物理》甲种本上说“安培力可以看成是这一段通电导体中所有定向运动的电荷所受洛伦兹力的总和”.那么定向运动的电子所受到的洛伦兹力是怎样成为载流导体的安培力的?本文就此问题谈谈自己的一点看法. 1 磁场中静止的载流导体如图所示的载流导体,电流强度为I,处在方向向左的匀强磁场B中,因为载流导体中每个定向运动的电子,都要受到一个洛伦兹力f_L的作用,其大小F_L=evB,方向沿 Z,这导致导体A侧出现负电荷的堆积,B侧出现正电荷的堆积,结果在载流导体上下两侧产生一个U_(BA)的电位差,形成一个沿 Z的横向电场E,故每个定向运动的电子受到一个沿—Z     

谈动生电动势的非静电力问题

如图,放在匀强磁场B中的导体棒ab无摩擦地向右做匀速切割磁感线运动(金属框架及ab棒的电阻均忽略不计),在ab棒中产生了稳定的动生电动势,此电动势的非静电力就是导体内部自由电子受到的洛伦兹力,洛伦兹力做功将机械能转化为电能,而动生电动势就等于洛伦兹力推动单位电荷(在这里     

利用洛伦兹力演示器探究带电粒子在电场及磁场中的运动

洛伦兹力是磁场对运动电荷的作用力,比较抽象,学生无法直接观察,针对该问题,采用了J2433-1型洛伦兹力演示器来探究带电粒子在电场和磁场中的运动,并测量了电子的比荷,该方法可在三维空间观察电子运动的径迹,通过宏观现象认识了微观本质.     

多晶硅铸锭过程中行波磁场作用下的传热流动特性研究

本文针对多晶硅铸锭定向凝固过程中行波磁场作用下的传热流动特性开展数值模拟研究。将低频磁场作用下的洛伦兹力纳入多晶硅铸锭全局传热流动的计算当中,研究了单纯洛伦兹力作用以及洛伦兹力与热浮力耦合作用时硅熔体区域的传热流动特性,明确了能够影响多晶硅铸锭过程的有效磁场强度范围。研究结果表明,10~(-3)T以上的磁场强度才能够产生足够大的洛伦兹力以强化或消弱热浮力作用,不同方向行波磁场下的洛伦兹力对硅熔体中传热流动特性的作用效果大相径庭。     

关于洛伦兹力演示实验的研究

文章分析电解质溶液中带电粒子在电磁场中的运动现象,探讨决定洛伦兹力大小的各影响因素,并对其进行详尽的理论分析.其中电解质溶液之间的关系为实验重要影响因素,理论推导得到二者间的函数关系,通过实验测得电导率和溶液浓度之间关系曲线,并将实验结果与理论分析进行了对比.研究发现洛伦兹力演示实验的关键性因素为电解质溶液的电导率和溶液浓度之间的关系,结合实验结果找到电导率最大时溶液浓度的范围.     

利用电磁场动量互易定理导出惠更斯原理

经典电磁场互易定理(即洛伦兹互易定理)作为电磁学重要的理论之一,被广泛应用于通信、天线信号传输和电磁成像等诸多领域,它是一种“能量型”互易定理.已有研究用微分形式扩展“Rumsey反应”的概念,使其同时包含了洛伦兹力密度反应和功率密度反应项.进一步有研究从麦克斯韦方程组导出了动量互易定理.动量互易定理与洛伦兹互易定理一样,既可以用于理论分析,也可以解决实际应用问题.因此利用洛伦兹互易定理可导出惠更斯原理,本文利用动量互易定理导出惠更斯原理.