洛仑兹变换的本质是什么?根据x'=γ(x-ut),我令t=0,则有x'=γx.就是说,我在S系中看到的长度为x的东西,在

xxxx1682022-10-04 11:39:541条回答

洛仑兹变换的本质是什么?
根据x'=γ(x-ut),
我令t=0,则有x'=γx.
就是说,我在S系中看到的长度为x的东西,在S'系中长度为γx.而γ>1,这岂不是说,长度膨胀了吗?这不是与长度收缩相矛盾吗?

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冰天58 共回答了17个问题 | 采纳率88.2%
错误所在
1.x在洛伦兹变换中指的是坐标,而不是长度,要表示长度要用x2-x1
2.理解有问题,你要搞清楚t是哪个系的时间,尺缩效应是怎么描述的?是在一个与观察者静止的参考系中看一个运动的系中的物体,它的长度比它的固有长度短!
所以在洛伦兹变换中的描述是,在S系中同时测量S’系中的两个坐标,将其作差,得到的差值比S系中对应的差值小!
变换如下!
变形有x=x'/y +ut引入两个坐标,得到x1=x'1/y +ut1 x2=x'2/y +ut2
两个式子作差,而且在S系中测量时间为同时所以t1=t2 得到
x2-x1=(x'1-x'2)/y
x'1-x'2是固有长度,x2-x1是测量长度,这样还矛盾吗?
1年前

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由图知,板间电场竖直向下,由轨迹知电荷先在电场力作用下向下运动,故电荷带正电,所以A错误;洛伦兹力的作用下轨迹向右弯曲,由于在运动的过程中洛伦兹力不做功,只有电场力做功,能量在动能与电势能之间转化,故A点和B点位于同一高度,粒子到达C点时,电场力做正功最大,粒子速度最大,所以B. C正确;到达B点后,将重复ACB的运动,向右运动,不会返回A点,所以D错误。

BC

物理里的洛仑兹力的 兹 怎么念
xf4s1年前4
雷神震怒 共回答了17个问题 | 采纳率94.1%
念:zī,最标准.
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具体内容如下:
根据狭义相对论,运动物体在运动方向上会发生洛仑兹收缩.现在有一列静止时200米长的火车即将以1/2光速通过一条200米长的隧道.于是火车司机与隧道管理员发生了如下争执:
隧道管理员:火车由于高速行驶而发生洛仑兹收缩,所以火车的长度小于200米,必然存在某一时刻,火车整个车身都在隧道里.
火车司机:火车并没动,隧道由于在高速向火车冲过来而发生了洛仑兹收缩,所以隧道的长度小于200米,所以任何时刻火车都不可能完全在隧道里.
于是火车司机为了证明自己的观点,制作了一个自动装置:在火车的头部和尾部各安装了一个垂注向上的火箭,当火车中点与隧道中点重合的瞬间,同时点燃两枚火箭,由于火车长度大于隧道长度,这两枚火箭会同时射向隧道外的天空.
隧道管理员也不示弱,他也制作了一个自动装置:在隧道的两端各安装了一个铁门,当火车中点与隧道中点重合的时候,启动这两道铁门同时关闭.由于火车长度小于隧道长度,此时火车就被这两道铁门完整的关闭在隧道中了.
试验的结果两个人的试验都成功了.
ppltuiguang1年前5
无法依旧 共回答了24个问题 | 采纳率87.5%
各位首先要理解好题目的意图
所谓做火箭也好,铁门也好,只是形象地说明这两个思维实验,并不存在真实的点燃火箭或是关闭铁门还需要时间差之类的话
火箭是相对于火车静止的,因此这时的实验是发生在火车上,以火车为参照系,隧道以1/2光速运动过来,发生尺缩效应,在火车上看,隧道的长度是小于火车的,因此在火车上看,火箭是能够成功发射的(这里的火箭发射过程要理解为绝对的一瞬间)
题目在这个实验上说明的问题是,在火车上观察,隧道确实发生了尺缩效应
而铁门是相对于隧道静止的,因此这时的实验是发生在隧道中,以隧道为参照系,火车以1/2光速运动过来,发生尺缩效应,在隧道参照系中看,火车的长度是小于隧道的,因此铁门也是可以成功关闭的(这里的关门过程也要理解为绝对的一瞬间)
题目在这个实验上说明的问题是,在隧道参照系中观察,火车也确实发生了尺缩效应
初学相对论应理解好尺缩效应的相对性,即在惯性参照系中,其他高速运动的物体会发生尺缩效应
通俗一点,在你眼中别人瘦了,在别人眼中你也瘦了,就是这样
怎样判断运动电荷在磁场中所受的洛仑兹力的方向?
瓶中浪影1年前1
zhouguosong 共回答了21个问题 | 采纳率85.7%
最简单就是理解为:四指方向指向电流方向,磁感线穿过掌心,则拇指方向为洛仑兹力方向(左手).
因为电流就是电荷运动形成的,正电荷运动方向为电流方向,负电荷运动方向就是电流的反方向
所以 记住四指指向电流方向就行了并且 既是现在不记住,将来也要记的
洛仑兹变换公式 是什么顺便告诉我一下如何用洛伦兹变换推导出光速不变.
东方白晓1年前3
nl5b 共回答了17个问题 | 采纳率100%
这个是狭义相对论,证明如下:
狭义相对论公式及证明
单位 符号 单位 符号
坐标: m (x,y,z) 力: N F(f)
时间: s t(T) 质量:kg m(M)
位移: m r 动量:kg*m/s p(P)
速度: m/s v(u) 能量: J E
加速度: m/s^2 a 冲量:N*s I
长度: m l(L) 动能:J Ek
路程: m s(S) 势能:J Ep
角速度: rad/s ω 力矩:N*m M
角加速度:rad/s^2α 功率:W P
一:
牛顿力学(预备知识)
(一):质点运动学基本公式:(1)v=dr/dt,r=r0+∫rdt
(2)a=dv/dt,v=v0+∫adt
(注:两式中左式为微分形式,右式为积分形式)
当v不变时,(1)表示匀速直线运动.
当a不变时,(2)表示匀变速直线运动.
只要知道质点的运动方程r=r(t),它的一切运动规律就可知了.
(二):质点动力学:
(1)牛一:不受力的物体做匀速直线运动.
(2)牛二:物体加速度与合外力成正比与质量成反比.
F=ma=mdv/dt=dp/dt
(3)牛三:作用力与反作与力等大反向作用在同一直线上.
(4)万有引力:两质点间作用力与质量乘积成正比,与距离平方成反比.
F=GMm/r^2,G=6.67259*10^(-11)m^3/(kg*s^2)
动量定理:I=∫Fdt=p2-p1(合外力的冲量等于动量的变化)
动量守恒:合外力为零时,系统动量保持不变.
动能定理:W=∫Fds=Ek2-Ek1(合外力的功等于动能的变化)
机械能守恒:只有重力做功时,Ek1+Ep1=Ek2+Ep2
(注:牛顿力学的核心是牛二:F=ma,它是运动学与动力学的桥梁,我们的目的是知道物体的运动规律,即求解运动方程r=r(t),若知受力情况,根据牛二可得a,再根据运动学基本公式求之.同样,若知运动方程r=r(t),可根据运动学基本公式求a,再由牛二可知物体的受力情况.)
二:
狭义相对论力学:(注:γ=1/sqr(1-u^2/c^2),β=u/c,u为惯性系速度.)
(一)基本原理:(1)相对性原理:所有惯性系都是等价的.
(2)光速不变原理:真空中的光速是与惯性系无关的常数.
(此处先给出公式再给出证明)
(二)洛仑兹坐标变换:
X=γ(x-ut)
Y=y
Z=z
T=γ(t-ux/c^2)
(三)速度变换:
V(x)=(v(x)-u)/(1-v(x)u/c^2)
V(y)=v(y)/(γ(1-v(x)u/c^2))
V(z)=v(z)/(γ(1-v(x)u/c^2))
(四)尺缩效应:△L=△l/γ或dL=dl/γ
(五)钟慢效应:△t=γ△τ或dt=dτ/γ
(六)光的多普勒效应:ν(a)=sqr((1-β)/(1+β))ν(b)
(光源与探测器在一条直线上运动.)
(七)动量表达式:P=Mv=γmv,即M=γm.
(八)相对论力学基本方程:F=dP/dt
(九)质能方程:E=Mc^2
(十)能量动量关系:E^2=(E0)^2+P^2c^2
(注:在此用两种方法证明,一种在三维空间内进行,一种在四维时空中证明,实际上他们是等价的.)
三:
三维证明:
(一)由实验总结出的公理,无法证明.
(二)洛仑兹变换:
设(x,y,z,t)所在坐标系(A系)静止,(X,Y,Z,T)所在坐标系(B系)速度为u,且沿x轴正向.在A系原点处,x=0,B系中A原点的坐标为X=-uT,即X+uT=0.可令x=k(X+uT),(1).又因在惯性系内的各点位置是等价的,因此k是与u有关的常数(广义相对论中,由于时空弯曲,各点不再等价,因此k不再是常数.)同理,B系中的原点处有X=K(x-ut),由相对性原理知,两个惯性系等价,除速度反向外,两式应取相同的形式,即k=K.故有X=k(x-ut),(2).对于y,z,Y,Z皆与速度无关,可得Y=y,(3).Z=z(4).将(2)代入(1)可得:x=k^2(x-ut)+kuT,即T=kt+((1-k^2)/(ku))x,(5).(1)(2)(3)(4)(5)满足相对性原理,要确定k需用光速不变原理.当两系的原点重合时,由重合点发出一光信号,则对两系分别有x=ct,X=cT.代入(1)(2)式得:ct=kT(c+u),cT=kt(c-u).两式相乘消去t和T得:k=1/sqr(1-u^2/c^2)=γ.将γ反代入(2)(5)式得坐标变换:
X=γ(x-ut)
Y=y
Z=z
T=γ(t-ux/c^2)
(三)速度变换:
V(x)=dX/dT=γ(dx-ut)/(γ(dt-udx/c^2))
=(dx/dt-u)/(1-(dx/dt)u/c^2)
=(v(x)-u)/(1-v(x)u/c^2)
同理可得V(y),V(z)的表达式.
(四)尺缩效应:
B系中有一与x轴平行长l的细杆,则由X=γ(x-ut)得:△X=γ(△x-u△t),又△t=0(要同时测量两端的坐标),则△X=γ△x,即:△l=γ△L,△L=△l/γ
(五)钟慢效应:
由坐标变换的逆变换可知,t=γ(T+Xu/c^2),故△t=γ(△T+△Xu/c^2),又△X=0,(要在同地测量),故△t=γ△T.
(注:与坐标系相对静止的物体的长度、质量和时间间隔称固有长度、静止质量和固有时,是不随坐标变换而变的客观量.)
(六)光的多普勒效应:(注:声音的多普勒效应是:ν(a)=((u+v1)/(u-v2))ν(b).)
B系原点处一光源发出光信号,A系原点有一探测器,两系中分别有两个钟,当两系原点重合时,校准时钟开始计时.B系中光源频率为ν(b),波数为N,B系的钟测得的时间是△t(b),由钟慢效应可知,A△系中的钟测得的时间为△t(a)=γ△t(b),(1).探测器开始接收时刻为t1+x/c,最终时刻为t2+(x+v△t(a))/c,则△t(N)=(1+β)△t(a),(2).相对运动不影响光信号的波数,故光源发出的波数与探测器接收的波数相同,即ν(b)△t(b)=ν(a)△t(N),(3).由以上三式可得:ν(a)=sqr((1-β)/(1+β))ν(b).
(七)动量表达式:(注:dt=γdτ,此时,γ=1/sqr(1-v^2/c^2)因为对于动力学质点可选自身为参考系,β=v/c)
牛二在伽利略变换下,保持形势不变,即无论在那个惯性系内,牛二都成立,但在洛伦兹变换下,原本简洁的形式变得乱七八糟,因此有必要对牛顿定律进行修正,要求是在坐标变换下仍保持原有的简洁形式.
牛顿力学中,v=dr/dt,r在坐标变换下形式不变,(旧坐标系中为(x,y,z)新坐标系中为(X,Y,Z))只要将分母替换为一个不变量(当然非固有时dτ莫属)就可以修正速度的概念了.即令V=dr/dτ=γdr/dt=γv为相对论速度.牛顿动量为p=mv,将v替换为V,可修正动量,即p=mV=γmv.定义M=γm(相对论质量)则p=Mv.这就是相对论力学的基本量:相对论动量.(注:我们一般不用相对论速度而是用牛顿速度来参与计算)
(八)相对论力学基本方程:
由相对论动量表达式可知:F=dp/dt,这是力的定义式,虽与牛二的形式完全一样,但内涵不一样.(相对论中质量是变量)
(九)质能方程:
Ek=∫Fdr=∫(dp/dt)*dr=∫dp*dr/dt=∫vdp=pv-∫pdv
=Mv^2-∫mv/sqr(1-v^2/c^2)dv=Mv^2+mc^2*sqr(1-v^2/c^2)-mc^2
=Mv^2+Mc^2(1-v^2/c^2)-mc^2
=Mc^2-mc^2
即E=Mc^2=Ek+mc^2
(十)能量动量关系:
E=Mc^2,p=Mv,γ=1/sqr(1-v^2/c^2),E0=mc^2,可得:E^2=(E0)^2+p^2c^2
四:
四维证明:
(一)公理,无法证明.
(二)坐标变换:由光速不变原理:dl=cdt,即dx^2+dy^2+dz^2+(icdt)^2=0在任意惯性系内都成立.定义dS为四维间隔,dS^2=dx^2+dy^2+dz^2+(icdt)^2,(1).则对光信号dS恒等于0,而对于任意两时空点的dS一般不为0.dS^2〉0称类空间隔,dS^2
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鈊淡1年前1
156786 共回答了7个问题 | 采纳率100%
答:
1)受力分析,要贴上表面,重力小于洛伦兹力,重力竖直向下,洛伦兹则竖直向上,根据左手定则,磁感应线通过掌心,力向上大拇指向上,正电荷朝右运动.所以物体向右运动mg
洛仑兹变换式的推广问题如果S与S'两坐标系的相对速度不和x轴平行,与y轴也有个角度的话,那么政个式子应该怎么变一下呢?
Q3154710391年前1
guoshanhui 共回答了16个问题 | 采纳率87.5%
一般的洛仑兹变换用4维标量,矢量及张量...加变换矩阵来表示,很方便.
你是想问这个变换矩阵是什么样子,是吧?
记S’相对于S速度V=vx*i+vy*j
首先引入一个中间的坐标系C,使其相对于S速度为vx*i,这样S’到S的变换可以这样进行:(1)S到C的洛仑兹变换(2)C到S'的洛仑兹变换
S到C的变换矩阵为
A1=γ1 0 0 iβ1*γ1
0 1 0 0
0 0 1 0
-iβ1*γ1 0 0 γ1
S'相对于C只有y方向的速度
所以C到S’的变换矩阵为A2
A2=1 0 0 0
0 γ2 0 iβ2*γ2
0 0 1 0
0 -iβ2*γ2 0 γ2
S到S’的变换矩阵A=A2*A1
其中β1=vx/c,β2=vy/c;γ1=(1-β1^2)^(-1/2),...
(矩阵乘法我就不算了,相信你也只是想看一下思路)(或者有时间我再给补上)
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A.
B.
C.
D.
axuandallen1年前1
alichion 共回答了13个问题 | 采纳率92.3%
解题思路:阴极向外喷射的电子经过电场的加速后运动的方向向右,相对于电流 的方向向左,根据左手定则即可判断出磁场的方向与受力的方向之间的关系.

电子运动的方向向右,根据左手定则可知,电子在磁场中受到洛伦兹力的作用,不可能做直线运动,故AC错误;电子运动的轨迹向上偏转,说明洛伦兹力的方向向上,根据左手定则可得,磁场的方向一定向外,故B错误,D正确.
故选:D

点评:
本题考点: 左手定则.

考点点评: 该题使用左手定则即可判定,其中要注意电子带负电,电子运动的方向与电流的方向相反.

有关电荷受电场力和洛仑兹力的说法中,正确的是(  )
有关电荷受电场力和洛仑兹力的说法中,正确的是(  )
A.电荷在磁场中一定受磁场力的作用
B.电荷在电场中不一定受电场力的作用
C.电荷受电场力的方向与该处电场方向垂直
D.电荷若受磁场力,则受力方向与该处磁场方向垂直
lovecuckoo1年前1
种豆南山下 共回答了19个问题 | 采纳率89.5%
解题思路:当电荷的运动与磁场不平行时,在磁场中才受磁场力的作用.电荷在电场中就受到电场力作用.电荷受电场力的方向与该处电场方向相同或相反.磁场力与磁场方向垂直.

A、当电荷的运动方向与磁场平行时,电荷在磁场中不受磁场力的作用;当电荷的运动与磁场不平行时,在磁场中才受磁场力的作用.故A错误.
B、电荷在电场中一定受到电场力作用.故B错误.
C、正电荷受到的电场力的方向与该处电场方向相同,负电荷受到的电场力的方向与该处电场方向相反.故C错误.
D、当电荷的运动方向与磁场时受到磁场力,所受磁场力方向与该处磁场方向一定垂直.故D正确.
故D正确.

点评:
本题考点: 电场强度;洛仑兹力.

考点点评: 电场力与磁场力区别很大:电场力与重力相似,电荷只要在电场中一定受到电场力,而静止的电荷或运动方向与磁场平行的电荷不受磁场力.方向特点也不同,这是学习时必须抓住的,不能混淆.

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A.这离子必带正电荷
B.A点和B点位于同一高度
C.离子在C点时速度最大
D.离子到达B点后,将沿原曲线返回A点
wolala1年前1
bshawk 共回答了10个问题 | 采纳率80%
A.离子从静止开始运动的方向向下,电场强度方向也向下,所以离子必带正电荷,A正确;
B.因为洛伦兹力不做功,只有静电力做功,A、B两点速度都为0,根据动能定理可知,离子从A到B运动过程中,电场力不做功,故A、B位于同一高度,B正确;
C.C点是最低点,从A到C运动过程中电场力做正功做大,根据动能定理可知离子在C点时速度最大,C正确;
D.到达B点时速度为零,将重复刚才ACB的运动,向右运动,不会返回,故D错误.
故选ABC.
洛仑兹力1、洛伦兹力的方向和大小(1)、洛伦兹力:运动电荷在磁场中受到的作用力.通电导线在磁场中所受安培力是洛伦兹力的宏
洛仑兹力
1、洛伦兹力的方向和大小
(1)、洛伦兹力:运动电荷在磁场中受到的作用力.
通电导线在磁场中所受安培力是洛伦兹力的宏观表现.
【说明】可以根据磁场对电流有作用力而对未通电的导线没有作用力,引导学生提出猜想:磁场对电流作用力的实质是磁场对运动电荷的作用力.
〔过渡语〕运动电荷在磁场中受到洛伦兹力的作用,那么洛伦兹力的方向如何判断呢?
〔问题〕如图
(2)判定安培力方向.(上图甲中安培力方向为垂直电流方向向上,乙图安培力方向为垂直电流方向向下)
②.电流方向和电荷运动方向的关系.(电流方向和正电荷运动方向相同,和负电荷运动方向相反)
③.F安的方向和洛伦兹力方向关系.(F安的方向和正电荷所受的洛伦兹力的方向相同,和负电荷所受的洛伦兹力的方向相反)
#######
第3点,说F安的方向和负电荷所受的洛伦兹力的方向相反,
我也发现这个教案说的是错的.以金属导线为例,只有电子发生移动,并且与电流的方向相反.此时导线所受到的安培力完全是有所有移动电子所受洛伦兹力的宏观展现.这和“F安的方向和正电荷所受的洛伦兹力的方向相同,和负电荷所受的洛伦兹力的方向相反”是矛盾的.
66youyou1年前1
你这个鸟人 共回答了18个问题 | 采纳率88.9%
洛伦兹力是安培力的本质,安培力的洛伦兹力的宏观表现.
安培力的方向就是洛伦兹力的方向,不能分开来说“安培力与正电荷所受的洛伦兹力同向、与负电荷所受的洛伦兹力反向”.
求一个照片,照片里有爱因斯坦,普朗克,洛仑兹,居里夫人等著名的科学家.感激不尽!
4uafd1年前0
共回答了个问题 | 采纳率
洛仑兹力的问题1.将倾斜角为θ的光滑绝缘斜面,放置在一个足够大的、磁感应强度为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场中.一个质量
洛仑兹力的问题
1.将倾斜角为θ的光滑绝缘斜面,放置在一个足够大的、磁感应强度为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场中.一个质量为m、带电荷量为-q的小滑块,在竖直平面内沿斜面由静止开始下滑,如图所示,问:经过多少时间,带点滑块将脱离斜面?
zhmysh19811年前2
wyoo086 共回答了20个问题 | 采纳率90%
1,受力分析,mg竖直向下,斜面支持力N垂直于斜面斜向上,洛伦兹力f=qvB,方向与N同
由牛顿第二定律
mgsinθ=ma (1)
N+qvB=mgcosθ (2)
由(1)得v=at=gtsinθ (3)
代入(2)
qgBtsinθ-mgcosθ=N
当N=0时,开始脱离斜面
qBtsinθ=mcosθ
t=mctgθ/qB
关于安培力和洛仑兹力的方向,下列说法正确的是(  )
关于安培力和洛仑兹力的方向,下列说法正确的是(  )
A.安培力的方向始终垂直于电流方向和磁场方向决定的平面
B.安培力的方向、电流方向、磁场方向两两一定相互垂直
C.洛仑兹力方向始终垂直于电荷运动方向和磁场方向决定的平面
D.洛仑兹力方向、电荷运动方向、磁场方向两两一定相互垂直
紫藤儿1201年前1
hxuanh 共回答了23个问题 | 采纳率87%
解题思路:安培力与洛伦兹力的方向均由左手定则来确定,它们都与磁场及电流或速度方向所构成的平面垂直,从而即可求解.

A、根据左手定则可知,安培力方向总是垂直磁场与电流的方向所构成的平面,而磁场与电流方向不一定垂直,故A正确,B错误;
C、同理,洛伦兹力也总是垂直磁场与速度方向所构成的平面,而磁场与速度方向不一定垂直,故C正确,D错误;
故选:AC.

点评:
本题考点: 洛仑兹力;安培力.

考点点评: 考查左手定则的应用,掌握安培力与洛伦兹力的区别与联系,注意此两力总是垂直于磁场及电流或速度方向所构成的平面.

安培力和洛仑兹力的区别和联系是什么?
xueer3h1年前1
kennyy520 共回答了28个问题 | 采纳率92.9%
可以将安培力想象成是导线中无数个小电荷在流动时分别受到的洛仑兹力的叠加.
譬如,假设现在的电流是I,那么说明t时间内,流过某一截面积的电荷数是Q=It所以流过的电子总数n=Q/e=It/e这段电子在t时间内流过的长度是l=vt,v是电子流的宏观平均速度
现在整段导线在磁场内的长度是大L,而每小段l受到的是f',所以总的受到的安培力F=BIL
如图所示,设空间存在竖直向下的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场,已知一离子在电场力和洛仑兹力的作用下,从静止开始自A点沿
如图所示,设空间存在竖直向下的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场,已知一离子在电场力和洛仑兹力的作用下,从静止开始自A点沿曲线ACB运动,到达B点时速度为零,C点是运动的最低点,忽略重力,以下说法不正确的是(  )
A.这离子必带正电荷
B.A点和B点位于同一高度
C.离子到达B点时,将沿原曲线返回A
D.点离子在C点时速度最大
sunnycool1231年前1
gaojialin 共回答了28个问题 | 采纳率92.9%
解题思路:带电粒子由静止释放(不考虑重力),在电场力的作用下会沿电场向下运动,在运动过程中,带电粒子会受到洛伦兹力,所以粒子会沿逆时针方向偏转,到达C点时,洛伦兹力方向向上,此时粒子具有最大速度,在之后的运动中,粒子的电势能会增加速度越来越小,到达B点时速度为零.之后粒子会继续向右重复由在由A经C到B的运动形式.

A、从图中可以看出,上极板带正电,下极板带负点,带电粒子由静止开始向下运动,说明受到向下的电场力,可知粒子带正电.选项A正确.
B、离子具有速度后,它就在向下的电场力F及总与速度心垂直并不断改变方向的洛仑兹力f作用下沿ACB曲线运动,因洛仑兹力不做功,电场力做功等于动能的变化,而离子到达B点时的速度为零,所以从A到B电场力所做正功与负功加起来为零.这说明离子在电场中的B点与A点的电势能相等,即B点与A点位于同一高度.B选项正确.
C、只要将离子在B点的状态与A点进行比较,就可以发现它们的状态(速度为零,电势能相等)相同,如果右侧仍有同样的电场和磁场的叠加区域,离子就将在B之右侧重现前面的曲线运动,因此,离子是不可能沿原曲线返回A点的.如图所示.选项C错误.
D、在由A经C到B的过程中,在C点时,电势最低,此时粒子的电势能最小,由能量守恒定律可知此时具有最大动能,所以此时的速度最大.选项D正确.
本题选错误的,故选C.

点评:
本题考点: 带电粒子在匀强磁场中的运动;牛顿第二定律;向心力.

考点点评: 带电粒子在复合场中运动问题的分析思路
  1.正确的受力分析
  除重力、弹力和摩擦力外,要特别注意电场力和磁场力的分析.
  2.正确分析物体的运动状态
  找出物体的速度、位置及其变化特点,分析运动过程.如果出现临界状态,要分析临界条件.
  带电粒子在复合场中做什么运动,取决于带电粒子的受力情况.
  (1)当粒子在复合场内所受合力为零时,做匀速直线运动(如速度选择器).
  (2)当带电粒子所受的重力与电场力等值反向,洛伦兹力提供向心力时,带电粒子在垂直于磁场的平面内做匀速圆周运动.
  (3)当带电粒子所受的合力是变力,且与初速度方向不在一条直线上时,粒子做非匀变速曲线运动,这时粒子的运动轨迹既不是圆弧,也不是抛物线,由于带电粒子可能连续通过几个情况不同的复合场区,因此粒子的运动情况也发生相应的变化,其运动过程也可能由几种不同的运动阶段所组成.

什么是“洛仑兹变换”?还有“洛仑兹不变性”“伽利略变换”“伽利略不变性”最好解析的简单易懂一些知道这些概念需要哪些基础知
什么是“洛仑兹变换”?
还有“洛仑兹不变性”“伽利略变换”“伽利略不变性”
最好解析的简单易懂一些
知道这些概念需要哪些基础知识的?
ofgp9_besr3e611年前2
cnwbank 共回答了23个问题 | 采纳率91.3%
洛伦兹变换
Lorentztransformation
狭义相对论中关于不同惯性系之间物理事件时空坐标变换的基本关系式.设两个惯性系为S系和S′系,它们相应的笛卡尔坐标轴彼此平行,S′系相对于S系沿x方向运动,速度为v,且当t=t′=0时,S′系与S系的坐标原点重合,则事件在这两个惯性系的时空坐标之间的洛伦兹变换为x′=γ(x-vt),y′=y,z′=z,t′=γ(t-vx/c2),式中γ=(1-v2/c2)-1/2;c为真空中的光速.不同惯性系中的物理定律必须在洛伦兹变换下保持形式不变.
在相对论以前,H.A.洛伦兹从存在绝对静止以太的观念出发,考虑物体运动发生收缩的物质过程得出洛伦兹变换.在洛伦兹理论中,变换所引入的量仅仅看作是数学上的辅助手段,并不包含相对论的时空观.爱因斯坦与洛伦兹不同,以观察到的事实为依据,立足于两条基本原理:相对性原理和光速不变原理,着眼于修改运动、时间、空间等基本概念,重新导出洛伦兹变换,并赋予洛伦兹变换崭新的物理内容.在狭义相对论中,洛伦兹变换是最基本的关系式,狭义相对论的运动学结论和时空性质,如同时性的相对性、长度收缩、时间延缓、速度变换公式、相对论多普勒效应等都可以从洛伦兹变换中直接得出.
伽利略变换的完美证明
摘要:
爱因斯坦在创立相对论之初,对牛顿力学中使用伽利略变换研究惯性系理论提出了质疑,理由是:伽利略变换中默认了两惯性系采用相同的时间标准即t’ =t,如果没有这个默认,就会有t’≠t,于是爱因斯坦提出并证明了另一个变换即洛仑兹变换,作为否定和替代伽利略变换的唯一正确的变换.爱因斯坦对牛顿力学的指责一直成为牛顿力学的隐痛,成为人们怀疑牛顿理论的出发点,也成为相对论的立足点.本文证明了满足惯性系平权原理的变换只有伽利略变换,在伽利略变换中,t’=t可以被证明,从而消除了蒙在牛顿力学上的阴影.
爱因斯坦用其光速不变假设证明了洛仑兹变换,并得到了一个错误结论即“光速是最大速度”,这一错误结论深刻地印在了接触和学习相对论的人们的意识里.人们普遍认为在相对论里或在物理学里,讨论大于光速c的速度是没有意义的,一些认识到相对论是一个荒谬理论的人也总是试图寻找一种超光速运动粒子以期得到相对论的反证据,这些错误观念都是对洛仑兹变换及相对论盲目接受而造成的.我在《洛仑兹变换的困难》一文中论证了洛仑兹变换中的速度可以大于光速以至于无穷大,洛仑兹变换与伽利略变换的区别不在于它们所使用的速度的有限与无限,而在于粒子在一个惯性系中的速度趋于无限时,它在另一个惯性系中的速度有限还是无限.如果粒子在一个惯性系中的速度趋于无穷大,而在另一个惯性系中的速度趋于一有限值,就得到洛仑兹变换,显然这一条件违反惯性系平权原理.如果粒子在一个惯性系中的速度趋于无穷大,而在另一个惯性系中的速度也趋于无穷大,就得到伽利略变换,下面使用这一极限条件给出伽利略变换的严格证明.
设惯性系K’(x’,y’,z’,t’)沿惯性系K(x,y,z,t)的x轴正向以速度U=(u,0,0)匀速运动,自惯性系K到惯性系K’的正交线性变换为A=(aij) (i,j=1,2,3,4),即
(x’,y’,z’,t’)=(x,y,z,t)A ①
令R=(x,y,z),R’=(x’,y’,z’),A11=(aij) (i,j=1,2,3),A12=(ai4) (i=1,2,3),A21=(a4j) (j=1,2,3),A22=(a44), 则由K到K’的线性变换可改写为
R’=RA11+tA21,t’=RA12+ta44 ②
于是
dR’/dt’=((dR/dt)A11+A21)/((dR/dt)A12+a44)
令dR/dt=V,dR’/dt’=V’,则V、V’分别表示运动粒子在K与K’系中的速度,上式可改写为
V’=(VA11+A21)/(VA12+a44) ③
满足上述速度变换的初始条件有(1)洛仑兹变换与伽利略变换的公共条件:“V’=0,V=U”与“V=0,V’=–U”;(2)满足伽利略变换的极限条件:|V|→∞时,|V’|→∞.
将条件(2)代入,并令V/|V|=V0得
|V’|=|(V0A11+A21/|V|)/(V0A12+a44/|V|)|=|V0A11/V0A12|=∞ (|V|→∞)
上式成立,必有A12’=0=(0,0,0) [注1],于是③式变为
V’=VA11/a44+A21/a44 ④
再将条件(1)代入④式,得
UA11/a44+A21/a44=0,A21/a44=–U
由此得
A21=–UA11,A21 =–Ua44
由于U=(u,0,0),代入上式便得a12=a13=a42=a43=0,a41=–a11u, a44=a11,再由A12’=(0,0,0)得a14=a24=a34=0,代入④式,并令V=(vx,vy,vz),V’=(vx’,vy’,vz’),便得
(vx’,vy’,vz’)=(a11(vx–u)+a21vy +a31vz,a22vy +a32vz,a23vy +a33vz)/a11 ⑤
由于对于vx’=0的点,vx =u,代入便得a21=a31=0;对于vy =0的点,vy’ =0,代入便得a32=0;对于vz =0的点,vz’ =0,代入便得a23=0,于是有
a12=a13= a14= a21=a23=a24= a31=a32=a34=a42=a43=0,a41=–a11u,a44=a11
将上述条件代入①式得
(x’,y’,z’,t’)=(x,y,z,t)A=(a11(x–ut),a22y,a33z,a11t) ⑥
又当t=0时,K与K’两惯性系重合,故当t=0时,有x’=x,y’=y,z’=z [注2] ,代入⑥式便得a11=a22=a33=1,这样就得到了伽利略变换为
(x’,y’,z’,t’)=( x–ut,y,z,t) 证毕.
[注1] A12’表示A12的转置.
[注2]显然这一条件是相对论所不容许的,但其合理性是不容置疑的.如果在式⑥中直接代入洛仑兹变换证明中的假定a22=a33=1,或根据洛仑兹变换证明中使用的惯性系平权原理:自K’系到K系的线性变换为A(-U),且A(U)A(-U)=E,亦能得到a11=a22=a33=1,从而得到伽利略变换,恕不赘述.
怎样判断洛仑兹力的方向啊 他的表达式是什么啊?
flyingzizi1年前1
水火乌鸦 共回答了19个问题 | 采纳率94.7%
判断洛仑兹力适用“左手定则”.
即:使磁场方向垂直于手心,当四指指向电流方向(或正电荷移动的方向,或负电荷移动的反方向)时,大拇指的方向就是洛仑兹力的方向.
表达式:
F=BQV ;另有安培力为:F=BIL这两者有相似之处,当区别.
I——电流大小
L——导线长度
Q——粒子所带电荷量
V——粒子速率
洛伦兹变换中的洛仑兹因子在某些洛伦兹变换的推导过程中,事实上已经假设了γ值是一个与时间位置无关的常数,想问下,这是如何一
洛伦兹变换中的洛仑兹因子
在某些洛伦兹变换的推导过程中,事实上已经假设了γ值是一个与时间位置无关的常数,想问下,这是如何一下子就知道γ为只与速度有关的常数的呢?求正规的洛伦兹变换推导过程
tunanjun1年前1
writer71529 共回答了19个问题 | 采纳率84.2%
这牵涉的东西比较多,请问你是高中生,还是上大学了?上大学可以详细解答.γ=(1-(v/c)^2)^(-0.5).c是光速,v是物体相对惯性系的运动速度.
洛仑兹力的兹字到底是念ci 还是zi?
xuqin0210141年前1
本不想来 共回答了12个问题 | 采纳率83.3%
是zi
相对论,洛仑兹因子K为什么≠1/(K飘)K≠1/(K′)为什么呢?为什么K=K′?
kib568091年前1
小唐点香 共回答了12个问题 | 采纳率100%
这是相对性原理决定的,所有的参考系都是平等的,从这个参考系看那个参考系,和从那个参考系看这个参考系都是对称的,你觉得我的钟慢,我也觉得你的钟慢,所以这两个k一定是一样的
洛仑兹力公式满足洛仑兹变换例如,一无限长直导线中正负电荷密度相等,正电荷静止而负电荷以速度v运动,导线旁有一静止电荷,显
洛仑兹力公式满足洛仑兹变换
例如,一无限长直导线中正负电荷密度相等,正电荷静止而负电荷以速度v运动,导线旁有一静止电荷,显然它不受电磁场力,但有一观察者也以速度v与负电荷同向运动,在他看来负电荷静止而正电荷反向运动,他眼中的电磁场仍和原来一样,但他看到导线旁的电荷也反向运动,切割磁感线,有受洛仑兹力,矛盾!
一个人与导线旁电荷相对静止,则在他看来,静止电荷当然不受磁场力了,哪错了?
舞之魅影1年前1
天喻 共回答了21个问题 | 采纳率100%
我暂时没有想清楚.不过建议你贴到百度物理竞赛吧上去.
请问你说电磁场不变有什么根据?
同意楼下的观点.不过我认为还可以从能量的角度反推受力.
怎样判断运动电荷在磁场中所受的洛仑兹力的方向?
liuxiaoyi_1年前1
zyp6892153 共回答了18个问题 | 采纳率83.3%
最简单就是理解为:四指方向指向电流方向,磁感线穿过掌心,则拇指方向为洛仑兹力方向(左手).
因为电流就是电荷运动形成的,正电荷运动方向为电流方向,负电荷运动方向就是电流的反方向
所以 记住四指指向电流方向就行了并且 既是现在不记住,将来也要记的
洛仑兹力有关问题在好几个地方都看到下面的内容:1、洛伦兹力的方向和大小(1)、洛伦兹力:运动电荷在磁场中受到的作用力.通
洛仑兹力有关问题
在好几个地方都看到下面的内容:
1、洛伦兹力的方向和大小
(1)、洛伦兹力:运动电荷在磁场中受到的作用力.
通电导线在磁场中所受安培力是洛伦兹力的宏观表现.
【说明】可以根据磁场对电流有作用力而对未通电的导线没有作用力,引导学生提出猜想:磁场对电流作用力的实质是磁场对运动电荷的作用力.
〔过渡语〕运动电荷在磁场中受到洛伦兹力的作用,那么洛伦兹力的方向如何判断呢?
〔问题〕如图
(2)判定安培力方向.(上图甲中安培力方向为垂直电流方向向上,乙图安培力方向为垂直电流方向向下)
②.电流方向和电荷运动方向的关系.(电流方向和正电荷运动方向相同,和负电荷运动方向相反)
③.F安的方向和洛伦兹力方向关系.(F安的方向和正电荷所受的洛伦兹力的方向相同,和负电荷所受的洛伦兹力的方向相反)
#####
我对第3点不明白
#补充#
如,图甲中,F安的方向垂直电流方向向上,其中导线中,负电荷(电子)的运动方向是向左的,根据左手定则,电子的洛伦兹力也是向上的.
图乙中,F安的方向垂直电流方向向下,其中导线中,负电荷(电子)的运动方向是向右的,根据左手定则,电子的洛伦兹力也是向下的.
F安的方向和负电荷的洛伦兹力方向明明一致啊!这根本就和教案中所说的不一致!
另外,课本中关于洛伦兹力方向判定的说明也很不清晰:
在人教版,选修3-1中,提到洛伦兹力的方向可以依照左手定则判定:伸开左手,使拇指与其余四个手指垂直,并且都与手掌在同一个平面内,让磁感线从掌心进入,并使四指指向正电荷运动的方向,这时拇指所指的方向就是运动的正电荷在磁场中所受洛仑兹力的方向.负电荷受力的方向与正电荷受力的方向相反.
读过这段后,判定运动的正电荷的洛伦兹力是很简单的,但是判断负电荷的呢?反正我仅仅根据“负电荷受力的方向与正电荷受力的方向相反.”这一句话判断不出来!
这段文字中,有这两句话都提到了正电荷:“四指指向正电荷运动的方向”“这时拇指所指的方向就是运动的正电荷在磁场中所受洛仑兹力的方向”,我觉得其中的第二句应该把正电荷换成电荷.
kk篮球社kk会1年前1
yelang108 共回答了23个问题 | 采纳率91.3%
可以这么说洛伦磁力是微观一般是粒子之类的,安培力是宏观,一般安培力说的是一个导体棒之类的,其实安培力就是导体内多个电子受的安培力的合力,电流方向规定是:与电子的运动方向相反,所以导体棒受的安培力就是和正电荷(负电荷相反)受的洛伦磁力相同.
直导线在磁场中运动安培力作功 是不是有一个洛仑兹分力与之抵消?
wohexiaolong1年前0
共回答了个问题 | 采纳率
物理学中的洛仑兹线型是怎么回事物理学(不是经济学)中的洛仑兹线型是怎么回事呀?好像是物理光学中的概念吧!由他怎么得出一种
物理学中的洛仑兹线型是怎么回事
物理学(不是经济学)中的洛仑兹线型是怎么回事呀?好像是物理光学中的概念吧!由他怎么得出一种原子吸收不同频率光子的概率呢?
milestogo1年前1
sdxiaoguang 共回答了21个问题 | 采纳率85.7%
通过曲线拟合
ESR谱线也有洛伦兹线形
对应的另外一种是高斯线形
设空间存在竖直向下的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场,如图所示,已知一离子在电场力和洛仑兹力的作用下,从静止开始自A点沿
设空间存在竖直向下的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场,如图所示,已知一离子在电场力和洛仑兹力的作用下,从静止开始自A点沿曲线ACB运动,到达B点时速度为零,C点是运动的最低点,忽略重力,以下说法正确的是(  )
A. 这离子必带正电荷
B. A点和B点位于同一高度
C. 离子在C点时速度最大
D. 离子到达B点时,将沿原曲线返回A点
吉林省地板uu1年前1
冰心男孩 共回答了14个问题 | 采纳率100%
解题思路:(1)由离子从静止开始运动的方向可知离子必带正电荷;
(2)在运动过程中,洛伦兹力永不做功,只有电场力做功根据动能定理即可判断BC;
(3)达B点时速度为零,将重复刚才ACB的运动.

A.离子从静止开始运动的方向向下,电场强度方向也向下,所以离子必带正电荷,A正确;
B.因为洛伦兹力不做功,只有静电力做功,A、B两点速度都为0,根据动能定理可知,离子从A到B运动过程中,电场力不做功,故A、B位于同一高度,B正确;
C.C点是最低点,从A到C运动过程中电场力做正功做大,根据动能定理可知离子在C点时速度最大,C正确;
D.到达B点时速度为零,将重复刚才ACB的运动,向右运动,不会返回,故D错误.
故选:ABC.

点评:
本题考点: 带电粒子在混合场中的运动.

考点点评: 本题主要考查了带电粒子在混合场中运动的问题,要求同学们能正确分析粒子的受力情况,再通过受力情况分析粒子的运动情况,要注意洛伦兹力永不做功,难度适中.

相对论是谁提出来的啊?是爱因斯坦还是洛仑兹?怎么还有人说是“老子”提出来的啊?汗
wangzheqiannian1年前1
ziling1979 共回答了20个问题 | 采纳率85%
爱因斯坦吧.说“老子”的可能是在说他自己,吹牛的,不用信.
相对论是关于时空和引力的基本理论,主要由爱因斯坦(Albert Einstein)创立,分为狭义相对论(特殊相对论)和广义相对论(一般相对论).相对论的基本假设是相对性原理,即物理定律与参照系的选择无关.
在匀强磁场中,一带电粒子沿着磁感线的方向运动,当磁感应强度增大为原来的2倍时,该带电粒子受到的洛仑兹
在匀强磁场中,一带电粒子沿着磁感线的方向运动,当磁感应强度增大为原来的2倍时,该带电粒子受到的洛仑兹
力怎样变化?
songdong1年前1
ryan_w 共回答了22个问题 | 采纳率95.5%
没有变化,f=0
一带电粒子运动方向和磁感线的方向相同,没有洛伦兹力.
相对论是谁先提出来的呢?洛仑兹?洛伦兹?洛伦茨?
gg暴民1年前1
cxcxyl 共回答了18个问题 | 采纳率88.9%
爱因斯坦,没有其他选项
洛伦兹只是在近似领域有所研究
粒子在受到电场力和洛仑兹力的情况下是否能做匀变速直线运动
clgsky1年前2
hebote 共回答了27个问题 | 采纳率92.6%
不能 洛仑兹力与速度二者方向永远不能在同一直线上
安培力和洛仑兹力的区别?安培力和洛仑兹力 怎么区分?垂直于通电直导线的磁场怎么理解?比如说两根直导线平行(足够近) 如果
安培力和洛仑兹力的区别?
安培力和洛仑兹力 怎么区分?
垂直于通电直导线的磁场怎么理解?
比如说两根直导线平行(足够近)
如果他们通过足够大的直流电 他们之间会有力的作用吗?
如果是两条导线垂直呢?
冷泉月1年前2
zhengyitianshi88 共回答了20个问题 | 采纳率100%
洛仑兹力是针对微观的带电粒子来说,安培力是针对宏观导体来说,安培力的形成是大量微观洛仑兹力的宏观表现.
运动的电场形成磁场.电子周围存在电场,运动的电子就会产生磁场,并与电场垂直.宏观上,通电导线周围的磁场就是闭合圆环状.
要精确计算磁场,需要用麦克斯韦方程式.
平行导线当然会受力,电流同向,导线相吸,异向相斥.
垂直导线:安培力是由磁场决定的,然而两条垂直导线的合磁场分布不均,具体每点的力需要分析计算.楼上的错了,两磁场垂直,并不一定不受力--安培力要看带电体在磁场中的运动方向,而不是彼此产生的磁场.
总体的受力趋势是两导线趋于同向合并:会发生顺时针或逆时针(取决于电流方向)旋转,导线上任意点的受力大小随距两导线交点距离减小而增大(不是反比),最后导线合并在一起且电流同向.
安培力与洛仑兹力的关系
847152001年前1
买卖就是东买西卖 共回答了12个问题 | 采纳率100%
安培力是导体中运动电荷共同受洛伦兹力的总效果力,
假设垂直纸面向里有磁场,水平向左有电流,则导线受力方向向下,电子向右运动,电子向右相对导线有速度,若没有力抑制导线向下运动,电子也会具有向下的速度,电子做曲线运动.
由于导线对电子的束缚,使导线受到了力的作用.
带电质点在匀强磁场中运动,某时刻速度方向如图所示,所受的重力和洛仑兹力的合力恰好与速度方向相反,不计阻力,则在此后的一小
带电质点在匀强磁场中运动,某时刻速度方向如图所示,所受的重力和洛仑兹力的合力恰好与速度方向相反,不计阻力,则在此后的一小段时间内,带电质点将(  )
A. 可能做直线运动
B. 可能做匀减速运动
C. 一定做曲线运动
D. 可能做匀速圆周运动
情感需要删除1年前1
抱風 共回答了16个问题 | 采纳率93.8%
解题思路:首先根据带电质点的受力情况判断质点速度如何变化,然后根据洛伦兹力公式f=qvB判断质点所受洛伦兹力如何变化,最后分析质点所受合力如何变化,进一步判断质点的运动性质.

在图示时刻,质点所受合力方向与质点速度方向相反,质点做减速运动,质点速度减小,由f=qvB可知,质点受到的洛伦兹力减小,则质点所受重力与洛伦兹力的合力与速度方向不再在同一直线上,即质点的速度方向与所受合力方向不在同一直线上,质点将做曲线运动;由于合力与速度不垂直,粒子不可能做匀速圆周运动;
故选C.

点评:
本题考点: 带电粒子在混合场中的运动.

考点点评: 要注意质点所受洛伦兹力随速度的变化而变化,质点所受合力随之变化,质点做曲线运动.

洛仑兹力的问题一道地球是一个大磁体,地球赤道附近的磁场可认为是匀强磁场且方向平行于地面,磁感应强度为B=5×10^-5T
洛仑兹力的问题一道
地球是一个大磁体,地球赤道附近的磁场可认为是匀强磁场且方向平行于地面,磁感应强度为B=5×10^-5T,现在赤道上有一竖直光滑长杆,其上套一质量为m,带电量为q=2×10^-10C的圆环,问圆环在杆上由静止开始下落20m时,环对杆的压力是多少?方向怎样?
执杯临风1年前1
清风小舞 共回答了15个问题 | 采纳率86.7%
环对杆的压力是
f = qvB = 2*10^-10*5*10^-5 = 1.0*10^-10 N
方向怎样
B的方向由南向北,v的方向由上向下,可以判断出受力f的方向为向东.
如图所示,一束电子以不同速率沿图示水平方向飞入横截面是一正方形的匀强磁场,只考虑洛仑兹力作用,下列说法正确的是
如图所示,一束电子以不同速率沿图示水平方向飞入横截面是一正方形的匀强磁场,只考虑洛仑兹力作用,下列说法正确的是
a.电子在磁场中运动时间越长,其轨迹线所对应的圆心角越大
b.电子的速率不同,它们在磁场中运动时间一定不相同
c.电子在磁场中运动时间越长,其轨迹线越长
d.在磁场中运动时间相同的电子,其轨迹线一定重合
anxiang6781年前1
gufuomc 共回答了25个问题 | 采纳率96%
解题思路:

电子在磁场中的运动时间为,可见运动时间与圆心角成正比,A正确;对345三条轨迹,运动时间都为半个周期,时间相同,但粒子速度是不同的,半径不同,BCD错误。

A


<>

洛仑兹变换在物理学上有什么作用
弼教1年前1
daisy0609 共回答了15个问题 | 采纳率86.7%
洛仑兹变换主要是在相对论中运用!与之相对的是伽利略变换,伽利略变换则主要是运用于牛顿力学!
洛仑兹变换是在高速情况考虑的,一个运动在一个参考系中的运动参量已知,现在要在相对时空下算出它在另一个参考系中的运动,这时则用洛仑兹变换!