Разделы 
Дополнительно
Задача по физике - 2151
2017-01-19 
Пусть в некоторой системе отсчета постоянный магнит и заряд покоятся. Если других полей нет, то заряд будет оставаться неподвижным, так как на неподвижный заряд магнитная сила не действует. Перейдем в новую систему отсчета, движущуюся со скоростью $V$ относительно исходной. В этой системе отсчета и магнит, и заряд движутся. Теперь на движущийся заряд действует магнитная сила, и он должен прийти в движение относительно магнита. Увидим ли мы в разных системах отсчета различные картины?
Решение:
Ответ: нет.
Принцип относительности утверждает, что в обеих системах отсчета мы увидим одно и то же. Следовательно, заряд и магнит останутся неподвижны друг относительно друга в обеих системах, хотя абсолютно очевидно это только для системы, где заряд и магнит покоятся.
Проведем рассмотрение в другой системе отсчета. В ней наряду с магнитной имеется еще и электрическая сила. Опираясь на принцип относительности, можно установить, чему она равна. Поскольку заряд движется в этой системе отсчета с постоянной скоростью, суммарная сила, действующая на него, равна нулю: $\vec{F}_{M} + \vec{F}_{E} = 0$. Модуль магнитной силы $F_{M} = qVB \sin \alpha$, где $B$ — магнитная индукция в той системе отсчета, где заряд движется. Следовательно, модуль электрической силы $F_{E} = qVB \sin \alpha$. Итак, в системе отсчета, где заряд движется, появилось электрическое поле. Его напряженность $E = F_{E}/q = VB \sin \alpha$.
Поведение заряда и магнита в обеих системах отсчета идентично, а вот разделение электромагнитного взаимодействия на электрическую и магнитную части зависит от системы отсчета, в которой рассматривается взаимодействие. В первой системе отсчета имеется только магнитное поле, но на неподвижный заряд оно не действует. Во второй системе отсчета магнитное поле действует на движущийся заряд, но его действие скомпенсировано появлением электрического поля, "порожденного" движущимся магнитным полем. (При $V \ll c$ магнитное поле в обеих системах отсчета можно считать одинаковым.)
Пусть в некоторой системе отсчета постоянный магнит и заряд покоятся. Если других полей нет, то заряд будет оставаться неподвижным, так как на неподвижный заряд магнитная сила не действует. Перейдем в новую систему отсчета, движущуюся со скоростью $V$ относительно исходной. В этой системе отсчета и магнит, и заряд движутся. Теперь на движущийся заряд действует магнитная сила, и он должен прийти в движение относительно магнита. Увидим ли мы в разных системах отсчета различные картины?
Решение:
Ответ: нет.
Принцип относительности утверждает, что в обеих системах отсчета мы увидим одно и то же. Следовательно, заряд и магнит останутся неподвижны друг относительно друга в обеих системах, хотя абсолютно очевидно это только для системы, где заряд и магнит покоятся.
Проведем рассмотрение в другой системе отсчета. В ней наряду с магнитной имеется еще и электрическая сила. Опираясь на принцип относительности, можно установить, чему она равна. Поскольку заряд движется в этой системе отсчета с постоянной скоростью, суммарная сила, действующая на него, равна нулю: $\vec{F}_{M} + \vec{F}_{E} = 0$. Модуль магнитной силы $F_{M} = qVB \sin \alpha$, где $B$ — магнитная индукция в той системе отсчета, где заряд движется. Следовательно, модуль электрической силы $F_{E} = qVB \sin \alpha$. Итак, в системе отсчета, где заряд движется, появилось электрическое поле. Его напряженность $E = F_{E}/q = VB \sin \alpha$.
Поведение заряда и магнита в обеих системах отсчета идентично, а вот разделение электромагнитного взаимодействия на электрическую и магнитную части зависит от системы отсчета, в которой рассматривается взаимодействие. В первой системе отсчета имеется только магнитное поле, но на неподвижный заряд оно не действует. Во второй системе отсчета магнитное поле действует на движущийся заряд, но его действие скомпенсировано появлением электрического поля, "порожденного" движущимся магнитным полем. (При $V \ll c$ магнитное поле в обеих системах отсчета можно считать одинаковым.)
