电磁场的能量转换

Question

假设有一个不构成闭合回路的导体棒垂直切割磁场线，它要受安培力作用，安培力的实质应该是洛仑兹力，是电子与磁场的作用，假设一个外力拉着这个导体棒做匀速运动，那这个导体棒运动出磁场时，能量应该不变，磁场的能量也不变，那外力做的功哪去了

Answer 1

一楼说的不全对，洛仑兹力是基本作用力，与宏观电路是否闭合无关。而根据定义，洛伦兹力永远垂直于带电粒子，所以洛伦兹力永远不会做功所谓“安培力”，其实并不等于洛伦兹力，这是一个误区。电子除了随棒移动，同时还会沿棒做漂移运动，所以总速度并不是沿外力方向。于是，洛仑兹力（垂直于电子合速度）也不是沿电流方向。电子又要受力平衡，沿电流方向自然是电场力来平衡，这和普通回路一样，可是洛仑兹力在垂直于棒（外力方向）还有一个分力，这个分力要靠金属棒对电子的支持力来平衡，这个力的反作用力正是安培力。所以严格讲安培力是洛仑兹力的分力，洛仑兹力总体是不做功的

Answer 2

不构成闭合回路就不会产生洛伦磁力。给棒外力作用，如果外力不等于零，则棒不可能做匀速运动。所以你的假设是不成立的。

Answer 3

由匀速可知，你说的外力和安培力大小相等方向相反（不计重力），设拉动距离L，安培力做工FL，则外力做功-FL，所以物体机械能变化为0.兄弟，都高二了，这种概念还不明白是不行的啊。