题目
9. (3.0分) 洛伦兹力密度公式为A. vec(F)=rhovec(E)+Jtimesvec(B)B. vec(F)=q(vec(E)+sigmatimesvec(B.))C. dvec(F)=Idvec(I)timesvec(B)D. vec(F)=(q_(1)q_(2))/(4piepsilon_(0)r^2)vec(r)
9. (3.0分) 洛伦兹力密度公式为
A. $\vec{F}=\rho\vec{E}+J\times\vec{B}$
B. $\vec{F}=q(\vec{E}+\sigma\times\vec{B.})$
C. $d\vec{F}=Id\vec{I}\times\vec{B}$
D. $\vec{F}=\frac{q_{1}q_{2}}{4\pi\epsilon_{0}r^{2}}\vec{r}$
题目解答
答案
A. $\vec{F}=\rho\vec{E}+J\times\vec{B}$
解析
考查要点:本题主要考查对洛伦兹力密度公式的理解,需要区分不同电磁力公式的适用场景。
解题核心思路:
- 明确概念:洛伦兹力密度公式描述的是单位体积内电荷受到的电磁力,需结合电荷密度($\rho$)和电流密度($\vec{J}$)进行分析。
- 排除干扰项:
- 选项D为库仑力公式,与洛伦兹力无关;
- 选项B是单个电荷的洛伦兹力公式,未体现“密度”;
- 选项C为电流元受力公式,未正确表达密度形式。
- 关键公式:正确公式应包含电荷密度与电场的乘积($\rho\vec{E}$)和电流密度与磁场的叉乘($\vec{J} \times \vec{B}$)。
选项分析:
- 选项D:$\vec{F} = \frac{q_1 q_2}{4\pi\epsilon_0 r^2} \vec{r}$ 是库仑定律的表达式,描述点电荷间的静电力,与洛伦兹力无关,排除。
- 选项B:$\vec{F} = q(\vec{E} + \vec{v} \times \vec{B})$ 是单个电荷在电磁场中受力的洛伦兹力公式,但未体现“单位体积”或“电流密度”,不符合“密度”要求,排除。
- 选项C:$d\vec{F} = I d\vec{l} \times \vec{B}$ 是电流元受力公式,其中$I$为电流强度,未通过电流密度$\vec{J}$表达,且未体现电场力部分,排除。
- 选项A:$\vec{F} = \rho\vec{E} + \vec{J} \times \vec{B}$ 中,$\rho\vec{E}$对应电场对电荷密度的力,$\vec{J} \times \vec{B}$对应磁场对电流密度的力,完整描述了单位体积内的洛伦兹力,正确。