题目
电荷在静电场中沿任一闭合曲线移动一周做功为_________。电荷在磁场中沿任一闭合曲线移动一周,磁场力做功_________。
电荷在静电场中沿任一闭合曲线移动一周做功为_________。电荷在磁场中沿任一闭合曲线移动一周,磁场力做功_________。
题目解答
答案
分析:由于静电场力是保守力,故电荷在静电场中沿任一闭合曲线移动一周做功为零,而磁场力即洛仑兹力,它的方向与速度垂直,也不做功,故也为零。
解析
静电场中的电场力是保守力,其做功仅与路径的起点和终点有关,而沿闭合路径移动时起点和终点重合,因此总功为零。磁场中的洛伦兹力方向始终与电荷运动方向垂直,力与位移方向无分量重叠,故磁场力做功也为零。
第一空:静电场中的功
- 保守力特性:静电场力属于保守力,其做功与路径无关,仅由初末位置决定。
- 闭合路径的特殊性:沿闭合路径移动一周后,电荷的起点和终点重合,因此电势能的变化为零,对应电场力做功为零。
第二空:磁场中的功
- 洛伦兹力方向:磁场力方向始终与电荷速度方向垂直,即力与位移方向无分量重叠。
- 功的计算:功的公式为 $W = \vec{F} \cdot \vec{d}$,当 $\vec{F}$ 与 $\vec{d}$ 始终垂直时,点积结果为零,故磁场力做功为零。