重读高中物理（Ⅰ）: 安培力做功

磁场一章中安培力和洛伦兹力做功的问题常常令人困惑。关于这个问题高中物理中讨论比较详细，而大学物理中几乎没有涉及。

由于力和速度时刻是垂直的，洛伦兹力任何时候都不可能做功。安培力和洛仑兹力本质一样，但为什么洛仑兹力不能做功，而安培力可以做功？

洛仑兹力不能做功，但其分力可以做功，所以，安培力做功一定是作为洛仑兹力分力完成的。

安培力作为洛伦兹力的一个分力的情况可见下图。想象一下在光滑导轨上有一段直导线。在导线里有无数正电荷，通电后他们开始定向移动。这时，他们会受到向左的安培力的作用。假设外力克服此安培力拉着直导线向右匀速移动，则此外力克服安培力做正功，或者说安培力做负功。直导线所受安培力是导线内载流子在该方向受力的总和（向左）。但载流子不止受到向左的力，他们还受到另一个向上的力，这个力对载流子做正功，使它们沿导线移动（形成电流）。载流子受到的合力即为它所受到的洛仑兹力。也就是说，本问题中，洛仑兹力的一个分量（安培力）做负功，另一个分量做正功。他们的合力并不做功。