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一带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动……急!!

更新时间:2024-04-30 文章作者:admin3 信息来源:http://wuliok.com 阅读次数:

洛伦兹力跟速度方向垂直,只改变速度方向,不改变大小。你磁感应强度增大一倍,洛伦兹力就增大一倍。根据那啥向心力的公式,F=mv^2/r,在速度不变的情况下,力增大一倍,不就是半径就要较小一半。IeL物理好资源网(原物理ok网)

带电粒子在电磁场中的运动规律?

带电粒子在电磁场中会受到电场力做用不断加速,也就是电势能转化为动能,而与此同时,磁场力的方向是与粒子运动方向垂直的,所以只会改变运动方向,而不会改变速度。而在电场力的作用下,粒子的速度不断增大,所以磁场力也不断增大,而在磁场力的不断作用下,粒子方向不断改变,最终在某一时刻,磁场力可以分解出一个与电场力方向相反大小相等的分力,和一个垂直于电场力方向的分力,此时,粒子只有垂直电场力方向的分力作用,速度继续增加,使粒子逐渐的向垂直电场力方向运动,该结果可以用机械能守恒来解释,就是电势能最终转化为动能。该结果是在匀强场中推论所得出的结果,如果电磁场是变化的,则结果更为复杂,没有一个统一的结果,但只要用受力分析和牛二定理就可以准确分析出结果。IeL物理好资源网(原物理ok网)

高考物理带电粒子在电场或匀强磁场中运动这类问题总体思路是怎么样的,需要涉及到的公式有哪些?

1、带电粒子在电场中的运动问题:

研究对象:带电粒子
物理过程:如果粒子的速度与电场方向在同一直线上,则粒子在电场中做变速直线运动——如粒子被电场加速,粒子在电场中减速。或者粒子在电场中偏转,通常是粒子垂直于电场方向进入电场,做类平抛运动。
所用知识:动能定理,功能关系——粒子动能与电势能之间的相互转化;牛顿第二定律+运动学公式
以及:匀强电场中场强与电势差之间的关系E=U/d,注意到“电场线方向是电势降低最快方向”,上述基本关系式可以等价为
E=U/d=-Δφ/Δx,其中Δφ表示电势沿着电场线方向的增加,Δx表示对应于电势变化的位置改变。

2、带电粒子在匀强磁场中的运动问题:
在中学阶段,通常考虑粒子垂直于磁场进入的情景(因为粒子平行于磁场进入不受洛仑兹力,所以这种情况极其简单)。按照洛仑兹力的特点,粒子在磁场中将做匀速圆周运动,洛仑兹力提供向心力。

对于此问题,常用到的知识点主要有两个方面:
第一,物理知识:牛顿第二定律 qvB=mv^2/r ,v=rω, ω=2π/T=qB/m
第二,数学知识:主要是用平面几何中,圆的知识。
难点:当然是确定粒子的圆轨道,轨道圆心往往是解决的关键。IeL物理好资源网(原物理ok网)

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