洛伦兹力永远不会做功吗(洛伦兹力做工)

首先可以分析一下安培力的成因。

电子在磁场中运动时会有一个F=eV×B的力（这里的符号F、V、B均是矢量），此力便是洛伦兹力，它与运动方向垂直，即与电子的位移方向垂直，由W=F×S可知此力不会做功，不会改变电子速度的大小，但会改变电子的运动方向。

安培力并不是洛伦兹力的合力，而是作用于电子上的霍尔效应产生的电场提供的力的反作用力的宏观表现，它不是由磁场提供的。

由于导线中的电子在偏转的时候会受到导线边缘的晶格的约束使之不偏转，因而电子就会给导线一个反作用力，这个反作用力宏观变现就是安培力，它能使导线侧向运动。

具体是这样产生的：置于磁场中的通电导线，其电子在电源电动势的作用下沿导线轴线运动，由于处于磁场中，因此就会受到上述的洛伦兹力F=eV×B，这个作用力会使电子沿导线轴线运动的同时向导线的一侧运动，但是由于导线的直径是有限的，当电子漂移到导线边缘的时候，其侧向运动就被晶格挡住了，电子就会在导线的边缘聚集（这就是所谓的霍尔效应），聚集在导线一侧的电荷会产生一个与洛伦兹力方向垂直的电场，这个电场的大小满足Ee=F=eV×B，将电子受到的洛伦兹力平衡掉，从而电子不再产生偏转。

就是说电子通过导线时，会受到洛伦兹力与霍尔效应电场力以及电源电动势的三重作用，霍尔效应电场力是由导线提供的，所以导线就会受到电子的反作用力；对于每一个电子，提供的反作用力为f=Ee=F=eV×B，，导线中电流的微观表达式为I=n*e*s*V，n表示导线中的电子数体密度，e表示电子电量，s表示导线横截面积，V表示电子运动速度，，所以对于长为L的导线受到的合力就为∑f=n*s*L*f=n*s*L*eV×B=I*L×B，当磁场与导线垂直时就是F’=ILB，这就是通常用的安培力的表达式。

知道这些之后理解安培力可以做功就不困难了。

洛伦兹力本身并没有不会做功这种属性，判断一个力是否做功，要看它的方向与位移方向的夹角。

导线上的安培力的方向与其内部的电子的移动方向是垂直的（不考虑电子的合运动），它对电子不做功，但是它沿着导线的径向方向，所以它就会通过电子将力作用于导线上，使导线产生运动，即对导线做功。

如下图示：

洛伦兹力做工

首先，确认一下，你想问的问题应该是“洛伦兹力不做功，而安培力可以做功”，对吗？

洛伦兹力不做功是由洛伦兹力的方向始终跟速度方向垂直所决定的，而安培力可以做功则是由安培力的方向可以跟速度方向成任意夹角所决定的。

根据功的公式W＝Flcos,一个力的方向只要跟速度方向始终垂直，则这个力永不做功。

洛伦兹力就属于力的方向始终与速度方向垂直的情况，而安培力则不属于力的方向与速度方向始终垂直的情况。

洛伦兹力和安培力的方向都可以应用左手定则来判断。

如图所示，应用左手定则来判断洛伦兹力和安培力方向时，磁感线首先穿过手心，四指务必跟电流方向，伸直的拇指所指的方向就是受到洛伦兹力和安培力的方向。

根据左手定则，可以判断出当运动电荷方向和通电导体电流方向与磁场方向平行时，是无法判断其受力方向的。

实验也表明对于运动电荷方向和磁场平行时，不受洛伦兹力；当通电导体与磁场方向平行时，不受安培力。

由于洛伦兹力是运动电荷所受到磁场施加的作用力，而电荷分正负两种情况，其中正电荷运动方向与电流方向相同，负电荷运动方向与电流方向相反（电荷的定向运动形成电流），所以无论是运动的正电荷还是负电荷，所受洛伦兹力始终与速度方向垂直，所以洛伦兹力永远不会做功。

由于安培力是通电导体受到磁场施加的作用力，而通过导体的速度方向与内部电荷的运动方向无关。

导体的速度方向可以与安培力的方向成任意夹角，所以在力与速度的夹角不是直角时，安培力可以对通电导体做功；当力与速度的夹角为直角时，安培力可以不做功。

如下图所示，就是安培力与导体速度方向相同时，安培力对通电导体做正功的情况。

综上所述，洛伦兹力即运动电荷受到的磁场力永不做功，安培力可以对通电导体做功。