电磁学趣味题两块磁铁之间具有势能,其作用力来源于磁铁的磁场.可是根据洛仑兹力的公式,磁场对电荷的作用力与其运动方向垂直,因此不会做功.怎样解释这个矛盾呢?

电磁学趣味题两块磁铁之间具有势能,其作用力来源于磁铁的磁场.可是根据洛仑兹力的公式,磁场对电荷的作用力与其运动方向垂直,因此不会做功.怎样解释这个矛盾呢?
电磁学趣味题
两块磁铁之间具有势能,其作用力来源于磁铁的磁场.可是根据洛仑兹力的公式,磁场对电荷的作用力与其运动方向垂直,因此不会做功.怎样解释这个矛盾呢?

电磁学趣味题两块磁铁之间具有势能,其作用力来源于磁铁的磁场.可是根据洛仑兹力的公式,磁场对电荷的作用力与其运动方向垂直,因此不会做功.怎样解释这个矛盾呢?
如果会做功的话,两块磁铁就可以造出万年不坏的发电机了. 能源无限了.

做工是物体在力的方向发生了位移，由于磁场对电荷运动方向垂直所以不做工。两块磁铁见虽然有势能，但是电荷的运动永远在同一势能面上，也就是说这个电荷的各种能总和就是重力势能和动能的总和，而且一直不变（不考虑空气阻力之类的），所以这个不矛盾。...

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做工是物体在力的方向发生了位移，由于磁场对电荷运动方向垂直所以不做工。两块磁铁见虽然有势能，但是电荷的运动永远在同一势能面上，也就是说这个电荷的各种能总和就是重力势能和动能的总和，而且一直不变（不考虑空气阻力之类的），所以这个不矛盾。

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带电粒子不受约束

二楼的听起来很有道理，但是不懂

运动电荷会产生电流，磁场对电流也有作用力（安培力），不可能不做功，除非还有重力场来平衡

做功是物体受力，并且沿力的方向发生位移。电荷只受洛伦兹力，速度方向与受洛伦兹力方向垂直，每时每刻沿力的方向位移总是0，就像匀速圆周运动。且力的大小不变，只是方向改变，速度大小不变，动能不变，这里不考虑势能，所以不做功，一点都不矛盾...

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做功是物体受力，并且沿力的方向发生位移。电荷只受洛伦兹力，速度方向与受洛伦兹力方向垂直，每时每刻沿力的方向位移总是0，就像匀速圆周运动。且力的大小不变，只是方向改变，速度大小不变，动能不变，这里不考虑势能，所以不做功，一点都不矛盾

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洛仑兹力是不做功啊，哪里有矛盾呢

相互抵消，做工是物体在力的方向发生了位移，由于磁场对电荷运动方向垂直所以不做工。两块磁铁见虽然有势能，但是电荷的运动永远在同一势能面上，也就是说这个电荷的各种能总和就是重力势能和动能的总和，而且一直不变（不考虑空气阻力之类的），所以这个不矛盾。...

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相互抵消，做工是物体在力的方向发生了位移，由于磁场对电荷运动方向垂直所以不做工。两块磁铁见虽然有势能，但是电荷的运动永远在同一势能面上，也就是说这个电荷的各种能总和就是重力势能和动能的总和，而且一直不变（不考虑空气阻力之类的），所以这个不矛盾。

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不要忘记那速度是干嘛的啊，动能啊转化为势能啊

洛仑兹力不做功，所以不矛盾

做功是要沿着力的方向移动，而磁场对电荷是与运动方向垂直，并不是沿着作用力的方向，而且并不是运动就一定会做功

做工是物体在力的方向发生了位移 W=F•x; F=ma,
磁场对电荷的作用力与其运动方向垂直, 所以不做工. 向心力不能改变一个物体的速度，电荷运动速度不变, 所以没有做功.
a=0,F=0,W=0.

举个初中的例子 你用竖直向上的力提一个东西在水平方向上运动 做工为0

电荷在磁场中根本没有势能一说　因为不被做功

磁铁之间势能，是宏观对象，洛仑兹力是对运动电荷；磁体中的运动电荷运动方向于磁感线是垂直的。磁铁对宏观对象做了功，但并没有对其中的微观运动电荷做功

做工的定义

不明白

首先声明，我认为你的问题是，后面一种情况的磁场为什么不能做功。
两块磁铁之间是靠磁场相互作用，是稳定的磁场与稳定的磁场之间的力，磁场方向对于磁体本身不会发生变化，磁铁之间受力只跟位置有关，可以通过改变位置改变势能，很像重力场。然而洛伦兹力是由运动的电荷在磁场中运动产生的，受的力跟运动状态有关，这个力存在是因为运动电荷产生了磁场，运动的电荷产生的磁场并不是稳定的，受力也就不会像...

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首先声明，我认为你的问题是，后面一种情况的磁场为什么不能做功。
两块磁铁之间是靠磁场相互作用，是稳定的磁场与稳定的磁场之间的力，磁场方向对于磁体本身不会发生变化，磁铁之间受力只跟位置有关，可以通过改变位置改变势能，很像重力场。然而洛伦兹力是由运动的电荷在磁场中运动产生的，受的力跟运动状态有关，这个力存在是因为运动电荷产生了磁场，运动的电荷产生的磁场并不是稳定的，受力也就不会像稳定磁场那样了，也就不满足改变位置能改变势能之说了，它受力跟运动方向始终垂直，这是洛伦兹发现的规律，于是这个力不会对电荷做功。这是运动的电荷产生的磁场的特点所决定的。其实这是动磁场与静磁场的一种区别。 把握本质，认清细节，就不会对这类问题感到困惑了。希望对你有帮助。
满意这个答案得话请用“最佳答案”鼓励我哈

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您好好！这样的问题的详细内容可以参考任意一本大学物理教材或者是大学电磁学教材都可以得到非常完善的解释。在这里我仅仅是简要地进行说明。
您提出问题前两句话的内容没有本质的关联，我将就第二句话的内容展开说明。
问题转述后就是说：洛伦兹力与运动方向时时刻刻垂直，但是我们又发现磁场是可以对外做功的，这个矛盾如何解释。
其实是这样，我们可以拿安培力和洛伦兹力的关系举例说明。在磁场中，...

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您好好！这样的问题的详细内容可以参考任意一本大学物理教材或者是大学电磁学教材都可以得到非常完善的解释。在这里我仅仅是简要地进行说明。
您提出问题前两句话的内容没有本质的关联，我将就第二句话的内容展开说明。
问题转述后就是说：洛伦兹力与运动方向时时刻刻垂直，但是我们又发现磁场是可以对外做功的，这个矛盾如何解释。
其实是这样，我们可以拿安培力和洛伦兹力的关系举例说明。在磁场中，载流子会受到与运动方向垂直的洛伦兹力，但是事实上，载流子的运动方向是受到导线的方向的约束的。如果我们让导线沿着某一方向运动的话 ，对于导线里面的载流子，它一定一方面参与了导线内部的运动，另一方面也参与了导线整体的运动，注意，这一点很关键。那么就是说这时候，载流子受到的洛伦兹力是与刚刚提到的两个方向运动的合成运动是垂直的，而这个方向显然是不一定与导线本身垂直的。我们定义，所有载流子这个力沿导线垂直方向上的和便是安培力。就是说，安培力是洛伦兹力的分量，洛伦兹力不做功没有问题，但是我们却不能说它的分力一定不做功。而事实上，改变磁场内能量的，正是由于这个分量做功而引起的。
以上的论述很片面，希望楼主能加强这方面知识的学习，如果能掌握一些场论的知识，便能从一个更高的角度来审视这样的问题了！

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楼上的解释都不正确
如果你按照经典的电磁学来理解的话那是因为磁场把分子电流的能量变味了宏观的机械能，总体能量守恒，就是把电子的动能变成整体的动能

趣味什么？
做功本身定义就是很狭隘的，一定要以地为参考系，而不能相对的选取参考系！
所以，题目不趣味。只是定义太狭义！

电荷在磁场中只受到洛仑兹力的话，是不对电荷做功的，这和两个磁铁间具有势能不存在任何矛盾

首先解释磁场做工的问题，洛仑兹力与速度方向垂直，但不是于运动路径垂直。计算做工需要对F*dl积分，在运动轨迹与磁场不垂直的情况下，磁场就会对粒子做功。举个例子，带电粒子在均匀磁场中作圆周运动，动能一定。此时如果增加磁场的强度，粒子运动的半径会减小，速度会增大，动能也会变大，自然是磁场对粒子做功的结果。因为粒子的轨迹不是每时每刻与洛仑兹力垂直，因而积分不为零。
关于两块磁铁之间具有势能，当然...

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首先解释磁场做工的问题，洛仑兹力与速度方向垂直，但不是于运动路径垂直。计算做工需要对F*dl积分，在运动轨迹与磁场不垂直的情况下，磁场就会对粒子做功。举个例子，带电粒子在均匀磁场中作圆周运动，动能一定。此时如果增加磁场的强度，粒子运动的半径会减小，速度会增大，动能也会变大，自然是磁场对粒子做功的结果。因为粒子的轨迹不是每时每刻与洛仑兹力垂直，因而积分不为零。
关于两块磁铁之间具有势能，当然是可以计算的。不过要用到偶极子得概念，如果没有学过高等数学解释起来就很困难。F=del(-m*B) —— F是磁偶极子间的力，m是其中一块磁铁的偶极距，B是另一块磁铁产生的磁场强度，del是散度算幅。然后在对距离积分就可以了。

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v才

洛伦兹力是是电荷在磁场中收到的与运动方向垂直的力，你的题里没有却出现电荷。要出现了电荷和洛伦兹力就连物理模型都不对，洛伦兹力是对单个电荷的，而磁铁却是一个统计量。应该用分子环流假设，将磁铁看做两个螺线管（无数相同方向分子环流的叠加），电流方向（其中平均每个分子环流的方向）相同两个螺线管相互就有安培力作用，是分子环流的安培力做功。...

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洛伦兹力是是电荷在磁场中收到的与运动方向垂直的力，你的题里没有却出现电荷。要出现了电荷和洛伦兹力就连物理模型都不对，洛伦兹力是对单个电荷的，而磁铁却是一个统计量。应该用分子环流假设，将磁铁看做两个螺线管（无数相同方向分子环流的叠加），电流方向（其中平均每个分子环流的方向）相同两个螺线管相互就有安培力作用，是分子环流的安培力做功。

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（若只想看问题解答 看第五段）有些回答不靠谱，问者若不清晰，恐怕容易迷惘。问者是高中生么。
由于洛伦兹力不做功被教师强调多次，并且安培力也永远充当一个中间者的身份实现电能和机械能的相互转换，很多高中生会觉得磁场不能做功，甚至怀疑有没有磁场能这个概念。
首先，明确，洛伦兹力是磁场对电荷的力（微观），安培力是磁场对通电导体的力（宏观）。安培力即是导体中电荷所受洛伦兹力的宏观...

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（若只想看问题解答 看第五段）有些回答不靠谱，问者若不清晰，恐怕容易迷惘。问者是高中生么。
由于洛伦兹力不做功被教师强调多次，并且安培力也永远充当一个中间者的身份实现电能和机械能的相互转换，很多高中生会觉得磁场不能做功，甚至怀疑有没有磁场能这个概念。
首先，明确，洛伦兹力是磁场对电荷的力（微观），安培力是磁场对通电导体的力（宏观）。安培力即是导体中电荷所受洛伦兹力的宏观体现，可以认为，很多的电荷的洛伦兹力合成了安培力。
通电导体中，由于外部电压作用，导体内电荷定向移动形成电流，此时运动取向一致的电荷所受的洛伦兹力都是垂直也电流方向，而导体内晶格（暂且当做原子核）又缚束电荷不让电荷像自由电荷那样做圆周运动，他们之间的相互作用抵消了洛伦兹力，但由于力的作用是相互的，整个晶格又受到大小相等方向相反的反作用力，于是运动，即安培力。而这么一来，晶格与电子的相互作用强了，电压迫使电子定向移动就难些了，在这段导体上的耗损就多了，这多出的电能即转化为了导体运动的机械能。
最后，回答你的趣味题。根据安培分子环形电流假说，磁体内部分子环形电流取向一致，每个分子电流产生的磁场总和即构成磁体宏观磁场。异名磁极相互吸引，你可以简单理解成分子环形电流通过场来相互作用，当两个磁体的异名磁极吸在一起后，吸引过程中产生的机械能随碰撞变成内能，这些机械能就是你困惑的原因对吧。其实磁体吸在一起后，原来磁极部分（磁性最强的部位）变成中间部分（磁性很弱的部分）。你可以这么理解，分子电流相互中和了，这部分中和掉得电能转换为了你所困惑的机械能。磁场有能量，最根本的因为他是一种场，场即物质，物质即能量，最直接的体现就是磁生电，变化的磁场产生电场，而电场能做功有能量你不会异议吧，但在你所说的现象里，磁场一直都担当着将机械能与电能相互转换的角色。电磁场是一个统一的整体，磁场做功这个问题 还有必要纠结么。

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两块磁铁之间具有势能是因为两块磁铁所具有的磁场之间的相互作用造成的。
洛仑兹力是磁场对不沿磁感线运动的电荷产生的作用力。它总是与电荷运动方向垂直。
两块磁铁之间是磁场相互作用，洛仑兹力是磁场与电场之间的作用，所以这是两个不同概念，没有联系，也没有矛盾。...

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两块磁铁之间具有势能是因为两块磁铁所具有的磁场之间的相互作用造成的。
洛仑兹力是磁场对不沿磁感线运动的电荷产生的作用力。它总是与电荷运动方向垂直。
两块磁铁之间是磁场相互作用，洛仑兹力是磁场与电场之间的作用，所以这是两个不同概念，没有联系，也没有矛盾。

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根据能量守恒定律，不会的