安培力做功

这里要纠正一个错误。

洛伦兹力只能说对电荷不做功。

在高中物理选修课本当中，我们都学过了安培力，洛伦兹力两大电磁场力，而这两个电磁场力的知识点，在每年的高考卷，全国卷中都是考察对象。

其实课本上很清晰的解释了为什么洛伦兹力不做功，而安培力做功。

现在，我们来解决这个问题吧！洛伦兹力主要针对电荷，洛伦兹力对电荷不做功，并不代表洛伦兹力的分力不做功。

我们假设有一根导线，这根导线在磁场中受到安培力的作用，当安培力大于导线静摩擦力时，导线就会移动，需要注意的是，在导线运动的同时，内部的电子也在沿着导线运动，结合运动的合成和分解我们可以得到电子的运动轨迹是倾斜的，而洛伦兹力不关在那个方向都是垂直于电子运动轨迹。

所以洛伦兹力整体不做功，但是，这是对于洛伦兹力整体，那么我们就可以将洛伦兹力分解为垂直于导线方向和沿导线方向。

垂直于导线方向的洛伦兹力分力做正功，正功使导线机械能增加(就是我们看到的安培力做的功) 。

沿导线方向的分力做负功，这样实现了电能与机械能的转化，负功阻碍电子运动(即阻碍电流，消耗电能，这部分功体现在电能的减小上) 。

并且正功大小一定等于负功大小这样洛伦兹力的总功才为0，所以我们平时就看到到安培力对导线做功，而洛伦兹力不做功。

题主你好。

这个问题需要搞清楚洛伦兹力和安培力的区别。

洛伦兹力是磁场对运动电荷的磁场力，而安培力是磁场对宏观通电导体的力。

它们有本质区别。

前者是自由电荷在磁场中运动受到的力，说白了是一种力；后者是磁场对通电导体作用力，从微观上看，是磁场对定向运动电荷的作用力，但是电荷在磁场力作用下并未做圆周运动，这说明电荷必然受到了别的力，它们来自于原子实的库仑力以及散射作用。

这些作用力同洛伦兹力合成了安培力——安培力是多种力的合力，因此洛伦兹力和安培力是两回事。

在高中物理书里以及大学普通物理电磁学书里，对安培力有一些介绍和讨论。

但是从电磁场理论来看，安培力并不是真实存在的力，它只是一种宏观效应，到了微观就彻底消失了。

这就是为什么爱因斯坦当年在研究电磁场相对论协变性的时候，没有考虑所谓的安培力协变形式，而只是研究了洛伦兹力的协变形式。

洛伦兹力是基本力，它和库仑力一同构成电磁力——这就是爱因斯坦在1905年那篇著名的论文里讨论的结果。

洛伦兹力不做功一般是这样理解的——洛伦兹力始终与运动速度正交，这意味着，洛伦兹力不会对运动电荷做功。

但是这个解释小编觉得并不完美。

小编认为，关于洛伦兹力不做功的最好的解释，还是来自于麦克斯韦方程组。

麦克斯韦方程组是描写电磁场的基本方程组，这个方程组是根据大量实验观测的规律而总结出来的一套理论。

它包括电场的有源性、磁场的无源性、电磁感应定律、磁场环路定律。

看起来和洛伦兹力无关，因为整个方程组里没有出现静磁场里的运动电荷——注意区分激发磁场的导电体里的电流和磁场力的检测电荷。

但是在麦克斯韦完成他的工作几十年后，爱因斯坦横空出世。

爱因斯坦证明了麦克斯韦方程服从相对论协变，这就导致我们可以用相对论协变来从电场力里推导出洛伦兹力。

这是很神奇的的一件事情。

爱因斯坦的推导结果证明，磁场力必须与参考系速度正交，因此就证明了洛伦兹力不做功。

换言之，洛伦兹力不做功和电磁理论的相对论协变有关。

至于安培力做功，我们要结合安培力的微观解释来解释。

刚才说过了，安培力不是磁场力那么简单的作用力，它是磁场力和导体内的其他作用力的合力。

这里的其他里去包括电场力以及非d性散射相互作用力，这些力是要对电子以及原子实做功的，这就导致磁场切割磁感线运动的通电导体注定要做变速运动（除非有外力抵消安培力）。

我们由此可以得出，安培力做功不是在消耗磁场能，而是在消耗导体的电能并把电能变成了导体的动能。