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讀高中的時候帶電粒子在均勻電磁場中的運動

2024-03-25 15:33:55綜合與其它54

我們把最有趣的部分放在前面:與之前認知最大的“沖突”是,帶電粒子在沿z軸正方向的磁場B的作用下,應該繞著某個平行于z軸的軸旋轉。軸,如當存在與B同向/反方向的初速度分量時,也會以正向/反向速度沿z軸以同向/反向速度做直線運動,同時以a向轉動圓,是一條類似彈簧的運動軌跡;ymL物理好資源網(原物理ok網)

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那么在此情況的基礎上,給定一個垂直于磁場B(例如沿y軸正方向)的電場E,就會使帶正電的粒子受到以下方向的力:按理說,沿著這個方向高中物理粒子在磁場,顆粒應該是均勻的。 加速直線運動。 這就是牛頓第二定律。 粒子是否應該像龍卷風一樣盤旋上升到天空并沿 E 方向加速?ymL物理好資源網(原物理ok網)

但不是。 它會螺旋上升到天空,像龍卷風一樣漂浮,但不是朝著E的方向,也不會加速而是勻速漂浮。 ? ? ? 為什么當頭發沿 y 軸受力時,它會沿 x 軸移動? 難道牛頓錯了?ymL物理好資源網(原物理ok網)

其實,體育運動的情況也與此類似。 圖片更多的是供參考,并不完全嚴謹。ymL物理好資源網(原物理ok網)

這是我的初步計算草稿高中物理粒子在磁場,供參考ymL物理好資源網(原物理ok網)

現在我們有一個質量為 m 的帶電粒子。 為了研究方便,我們假設它帶正電(+q)。 如果它在均勻電場E中運動,由于E方向的力,它會在原來的運動上疊加一個沿E方向的勻加速運動。 加速度a1=Eq/m。 我們在學高中物理的時候就已經非常了解這一部分了。ymL物理好資源網(原物理ok網)

(待續)ymL物理好資源網(原物理ok網)

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