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[!--downpath--]洛倫茲力
從陰極發(fā)射出來(lái)的電子束,在陰極和陽(yáng)極間的高電壓作用下,轟擊到長(zhǎng)條形的熒光屏上激發(fā)出熒光,可以在示波器上顯示出電子束運(yùn)動(dòng)的徑跡.實(shí)驗(yàn)表明,在沒有外磁場(chǎng)時(shí),電子束是沿直線前進(jìn)的.如果把射線管放在蹄形磁鐵的兩極間,熒光屏上顯示的電子束運(yùn)動(dòng)的徑跡就發(fā)生了彎曲.這表明,運(yùn)動(dòng)電荷確實(shí)受到了磁場(chǎng)的作用力,這個(gè)力通常叫做洛倫茲力,它為荷蘭物理學(xué)家H.A.洛倫茲首先提出,故得名。
4.
(1)由動(dòng)能定理得
mgR-qER=1/2mv^2-0
v=2m/s
(2)由牛頓第二定律
FN-mg-qvB=mv^2/R
FN=20.1N
由牛頓第三定律FN'=-FN
壓力大小20.1N,方向豎直向下
磁場(chǎng)有力和能的特性,能是指能對(duì)帶電粒子做功,力則以電場(chǎng)力表現(xiàn)出來(lái)
電場(chǎng)力,QB在QA產(chǎn)生的電場(chǎng)中受到的力.電荷在電場(chǎng)中受到的力稱為電場(chǎng)力.
磁場(chǎng)力包括磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷作用的洛侖茲力和磁場(chǎng)對(duì)電流作用的安培力,安培力是洛侖茲力的宏觀表現(xiàn).磁場(chǎng)力現(xiàn)象中涉及3個(gè)物理量的方向:磁場(chǎng)方向、電荷運(yùn)動(dòng)方向、洛侖茲力方向;或磁場(chǎng)方向、電流方向、安培力方向.我們用左手定則說(shuō)明3個(gè)物理量的方向時(shí)有一個(gè)前提,認(rèn)為磁場(chǎng)方向垂直于電荷運(yùn)動(dòng)方向或磁場(chǎng)方向垂直于電流方向.不少同學(xué)認(rèn)為,根據(jù)左手定則知道其中任意2個(gè)量的方向可求出第3個(gè)量的方向.一般說(shuō),這種看法是不正確的.
事實(shí)是,磁場(chǎng)方向不一定垂直于電荷運(yùn)動(dòng)方向或電流方向,它們之間的夾角可以是任意的.我們能肯定的是:洛侖茲力一定既垂直于磁場(chǎng)方向又垂直于電荷運(yùn)動(dòng)方向,洛侖茲力垂直于磁場(chǎng)B和電荷運(yùn)動(dòng)速度v所決定的平面.安培力一定既垂直于磁場(chǎng)方向又垂直于電流方向,安培力垂直于B和I所決定的平面,我們不應(yīng)該忽視一個(gè)重要事實(shí):B與v或I平行時(shí),洛侖茲力或安培力都不存在.
因此,當(dāng)B⊥v或B⊥I時(shí),我們可以用左手定則表述3個(gè)物理量方向間的關(guān)系.這時(shí),知道任意2個(gè)物理量的方向可求出第3個(gè)物理量的方向.當(dāng)B與v或B與I不垂直時(shí),根據(jù)B與v的方向或B與I的方向,可確定洛侖茲力f或安培力F的方向,但是,根據(jù)v、f的方向或I、F的方向不能唯一的確定B的方向;根據(jù)B、f的方向或B、F的方向不能唯一確定v或I的方向.這2種問(wèn)題若有唯一確定的解必須補(bǔ)充條件.