我們把最有趣的部分放在前面:與之前認(rèn)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(yīng)該繞著某個平行于z軸的軸旋轉(zhuǎn)。軸,如當(dāng)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(yùn)動,同時以a向轉(zhuǎn)動圓,是一條類似彈簧的運(yùn)動軌跡;
螺旋
那么在此情況的基礎(chǔ)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(yīng)該是均勻的。 加速直線運(yùn)動。 這就是牛頓第二定律。 粒子是否應(yīng)該像龍卷風(fēng)一樣盤旋上升到天空并沿 E 方向加速?
但不是。 它會螺旋上升到天空,像龍卷風(fēng)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(dāng)頭發(fā)沿 y 軸受力時,它會沿 x 軸移動? 難道牛頓錯了?
其實(shí),體育運(yùn)動的情況也與此類似。 圖片更多的是供參考,并不完全嚴(yán)謹(jǐn)。
這是我的初步計(jì)算草稿高中物理粒子在磁場,供參考
現(xiàn)在我們有一個質(zhì)量為 m 的帶電粒子。 為了研究方便,我們假設(shè)它帶正電(+q)。 如果它在均勻電場E中運(yùn)動,由于E方向的力,它會在原來的運(yùn)動上疊加一個沿E方向的勻加速運(yùn)動。 加速度a1=Eq/m。 我們在學(xué)高中物理的時候就已經(jīng)非常了解這一部分了。
(待續(xù))