作者void ( avoid)
看板Physics
标题Re: [问题] 磁场不做工
时间Fri Jun 15 00:02:25 2012
: 推 fuqule:void大：如果磁铁浮在空中应该就是普通的弹性碰撞吧？ 06/14 11:51
: → fuqule:不知道这样说对不对，磁场好像只是作用的媒介而已 06/14 11:52
: → fuqule:就像两个电子的弹性碰撞如果只考虑无线远的｜i>&|f> 06/14 11:54
: → fuqule:电场应该也可以看成在这"碰撞"中不作功的媒介 06/14 11:54
: → fuqule:如果想像这个例子在太空中漂浮的一组够大的平面磁铁 06/14 11:57
: → fuqule:如此这组磁铁间有均匀磁场，且忽略外部磁场的话 06/14 11:59
: → fuqule:应该可以计算以 初速v 射向均匀磁场 离开时 末速v' 的电子 06/14 12:00
: → fuqule:造成这组磁铁的动量改变 06/14 12:01
我的意思是: 考虑下列空想实验
太空中 一电子以初速v射入一马蹄永久磁铁中间的磁场(磁场方向离开页面)
- XXX
入射电子 e -> XXX
XXX
电子在磁场里会受到与行进方向垂直的力 而产生旋转
假设电子在磁场里刚好不偏不倚就转了180度 原向返回
- XXX
<- e XXX
XXX
由於磁场对电荷不做功 所以电子的动能应该没有损失才对
如此一来 返回速度v'的大小会跟v相同(能量守恒)
可是这个系统以动量守恒来看 就矛盾了
因为一开始的总动量是mv (m为电子质量)
最後因为电子的动量变成 -mv (因v'=v) 根据动量守恒 则磁铁必定接受到2mv的动量
但是这意味着 本来静止的磁铁接受了动能....这样又违反能量守恒
简单讲 在磁场不做功的前提下 似乎能量守恒会跟动量守恒矛盾??
请各位先进解惑 先谢谢~~
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※ 发信站: 批踢踢实业坊(ptt.cc)
◆ From: 218.165.97.16
※ 编辑: void 来自: 218.165.97.16 (06/15 00:02)
1F：→ spencer90235:推文打那麽辛苦 你都没看 06/15 00:18
2F：→ spencer90235:1.磁场不做功 跟你这篇分析的系统是不一样的 06/15 00:31
3F：→ spencer90235:2.如果电子以同样速率返回 代表你所谓的磁铁质量无 06/15 00:32
4F：→ spencer90235:限大(弹碰) 纵使磁铁有动量 但他动能=? 06/15 00:33
5F：推 chungweitw:两条长直导线通电流相互吸引. 磁力不做功, 但是导线获 06/15 10:33
6F：→ chungweitw:得动能. 这能量哪边来的? Ans: 供电器 (电池) 06/15 10:33
7F：→ chungweitw:这边一样. 你要把产生磁场的设备考虑进去. e.g. 螺线 06/15 10:35
8F：→ chungweitw:管. 螺线管获得的动能就是从接螺线管的电池来的 06/15 10:35
9F：→ void:这说法不通吧...如果是永久磁铁咧？ 06/16 23:47
10F：→ chungweitw:里面的 spin alignment 会改变 06/16 23:57
11F：→ chungweitw:来自於上方电子运动产生的磁场 06/16 23:59
12F：→ void:所以 永久磁铁的能量呢?? 如何解释 06/17 22:01
13F：→ spencer90235:你把质点视为与无限大质量完全弹性碰撞才有可能会延 06/18 14:45
14F：→ spencer90235:原相同大小的速度返回 06/18 14:45
15F：→ spencer90235:你的假设根本错了 不会有普通质量的磁铁磁场让电荷 06/18 14:47
16F：→ spencer90235:原速度返回 除非磁铁质量无限大 06/18 14:48
17F：→ void:我是说 动量守恒跟质量守恒的结果矛盾 = =||| 06/18 23:36
18F：→ void:没有说一定原速返回阿....~"~ 06/18 23:36
19F：→ spencer90235:动量变成-mv不是代表原速度返回吗 06/19 01:34
20F：→ spencer90235:所以从上面就讲过了 你连分析的系统以及条件都没弄 06/19 01:37
21F：→ spencer90235:清楚 所谓磁力对电荷不作功 是在磁场固定下 分析电荷 06/19 01:39
22F：→ spencer90235:运动的系统 你也可以把磁场+电荷当作一个系统 磁场固 06/19 01:42
23F：→ spencer90235:定等同於电荷和质量无限大的磁铁碰撞 或许磁场接收到 06/19 01:43
24F：→ spencer90235:2mv的动量 但他的动能p^2/2M因为磁铁质量的关系让他 06/19 01:44
25F：→ spencer90235:趋近於0 06/19 01:44