用洛仑兹力的冲量式巧解粒子在电磁场中运动的极值问题

带电粒子在电磁场中的运动问题是近几年高考的热点问题.运动的轨迹由过去的直线或圆周运动逐渐变化为复杂的曲线运动.求解带电粒子在电磁场中运动的极值更是学生感到困难的问题.笔者在教学过程中总结出应用洛伦兹力的冲量式解决这类问题,特别简捷明了。

计及偏心及洛仑兹力的永磁型无轴承电机建模与控制研究

对转子偏心情况下永磁型无轴承电机中2种磁悬浮力的产生机制进行了深入的理论分析和数学建模;特別揭示了转子偏心、转矩绕组磁场对悬浮力控制及悬浮绕组磁场对转矩控制的耦合影响;提出一种实用的悬浮力及转矩控制方案,并通过在一台表面贴装无轴承永磁同步电动机上进行的实验验证了其有效性和实用性。实验结果表明考虑转子偏心和洛仑兹力的影响有效的提高了无轴承电机悬浮运行时的稳态精度和动态响应速度,极大的拓宽了其应用领域。

洛仑兹力与安培力的关系

一般在教学中认为,安培力是洛仑兹力的宏观反映,洛仑兹力可以看作是安培力的微观本质。但具体应该如何认识两者的关系,怎样解释安培力的成因?下面就这两个问题进行讨论。 1洛仑兹力与安培力的关系

究竟如何用洛仑兹力解释安培力

本文分析了安培力成因常见观点存在的问题 ,探讨了解释方法 .

洛仑兹力特性分析

分析了两个相互运动的点电荷之间相互作用的洛仑兹力,得到了洛仑兹力的数学表达式,讨论了两个电荷点之间的洛仑兹力的力学特性,证明了洛仑兹力不服从牛顿第三定律,同时说明了牛顿第三定律的成立条件及使用范围.

用洛仑兹力说明安培力的机制

对金属载流导体在磁场中分别处于静止、与电流方向平行运动、与电流方向垂直运动三种情况下,用洛仑兹力说明安培力的机制。一般金属导体安培力的经典微观机制是:由于洛仑兹力的作用,致使载流导体中的电荷重新分布,平衡时,整个导体系统所受内力之和为零,所受外力的合力就是载流导体在宏观上受到的安培力。

广义洛仑兹力的磁弹性效应

导出了广义洛仑兹力的具体表达式，建立了壳体的非线性轴对称磁弹性方程，并讨论了广义洛仑兹力对磁场和机械场共同作用下载流薄圆柱壳体的力学及电磁效应的影响．

广义洛仑兹力与载流圆柱壳体的磁弹性效应

导出了广义洛仑兹力的具体表达式．建立了壳体的非线性轴对称磁弹性方程．并讨论了广义洛仑兹为对磁场和机械场共同作用下载流薄圆柱壳体的力学及电磁效应的影响．

洛仑兹力的应力应变效应

阐述了在非定常电磁场和机械场的作用下，洛仑兹力对非线性载流薄板薄壳应力应变状态的影响。导出了在电磁场中洛仑兹力的具体表达式。通过对环形薄板在电磁场和机械场联合作用下应力应变状态的计算，指出变化洛仑兹力的作用可以得到最佳的应力应变状态。本文可供在强电磁场中工作的载流元件、防护元件及设备在设计及实际应用时作参考。

洛仑兹力的应力应变效应

阐述了在非定常电磁场和机械场的作用下，洛仑兹力对非线性载流薄板薄壳应力应变状态的影响导出了在电磁场中洛仑兹力的具体表达形式通过对环形薄板在电磁场和机械场联合作用下应力应变状态的计算，指出变化洛仑兹力的作用可以得到最佳的应力应变状态本文可供在强电磁场中工作的载流元件。

近圆参考轨道卫星编队洛仑兹力控制

基于运动电荷在磁场中切割磁力线受到洛仑兹力作用的物理规律,分析了两种带电模式对经典轨道根数长期变化的影响:(1)卫星恒定带电模式;(2)前半个轨道周期卫星带电、后半周期不带电的非恒定带电模式.恒定带电模式可以有效地改变轨道升交点赤经、近地点幅角以及平近点角,对轨道半长轴、偏心率和倾角几乎不产生长期影响;而非恒定带电模式则可以有效地改变轨道偏心率.基于洛仑兹力作用下轨道根数长期变化规律以及轨道根数差描述的带电副星相对于不带电主星的运动,提出了利用洛仑兹力以及两种带电模式实现地球低轨近圆参考轨道卫星编队的控制策略,包括编队绕飞椭圆大小重构与编队中心漂移控制,解析求解了副星所需的带电量,并利用数值仿真验证了洛仑兹力控制的可行性.需要指出的是,洛仑兹力轨道控制无需消耗推进工质.

无槽洛仑兹力无轴承电动机原理和研究现状

介绍了一种新型无轴承电动机——无槽洛仑兹力无轴承电动机。与传统无轴承电动机不同,无槽洛仑兹力无轴承电动机转矩和悬浮力都是由洛仑兹力产生,其优点是无需考虑与永磁体厚度相关的转矩和悬浮力之间的制约关系。文章概述了无槽洛仑兹力无轴承电动机的特点,阐述了无槽洛仑兹力无轴承电动机基本结构、绕组形式、悬浮力和转矩的产生原理,综述了无槽洛仑兹力无轴承电动机研究状况和应用前景。

洛仑兹力公式的相对论协变性的简化证明

讨论了带电粒子在电磁场中运动方程的协变性,给出了洛仑兹力公式是协变式的一种简化证明,最后对洛仑兹力公式的相对论协变性做一些补充说明,明确了洛仑兹力概念的正确界定.

安培力与洛仑兹力关系疑问浅析

通过讨论载流导体处于磁场中时所受安培力与导体中大量自由电子所受洛仑兹力之间的内在关系,得出了导体所受安培力是金属晶格正离子所受的合力而不是导体中自由电子所受洛仑兹力的合力;安培力做功在数值上等于洛仑兹力在L×B方向上的分力做功的代数和,洛仑兹力不做功,但它的分力做功,起传递能量的作用的结论。

洛仑兹力的反作用力是电荷对电磁场的作用力

本文研究了洛伦兹力的反作用力问题.指出了目前人们所持的一些不妥的观点.分析了超距作用观点和近距作用观点的渊源和异同.明确了作用力与反作用力的意义和正确的界定.通过分析、研究、推导和论证,给出了洛仑兹力的反作用力是电荷对电磁场的作用力的正确结论.

试述洛仑兹力公式■=q(■+■×■)中V的物理意义

本文根据电磁场的统一性和相对性,通过实例分析、讨论,进一步说明洛仑兹力公式中V的物理意义。

导体中运动电荷洛仑兹力功的宏观意义

从定量的角度，分析导体中运动电荷洛仑兹力的两个分量做功的宏观物理意义．

洛仑兹力实验的优化分析

本文从电解质溶液中带电粒子在电磁场中的运动现象分析影响洛仑兹力大小的因素,讨论电解质溶液中的电流大小和溶液浓度之间的关系,得到反映二者之间关系的函数图像,并结合图像求出电导率最大时溶液浓度的范围。