磁場:運動電荷在磁場中的受力分類討論

2021-01-11 跟著奇奇學物理

運動電荷在磁場中常常會受到洛倫茲力(v與B平行時不受洛倫茲力),F洛=qvBsinθ,θ的含義為v與B的方向的夾角。

洛倫茲力有兩個明顯的特徵:

1、洛倫茲力永不做功

2、洛倫茲力的大小和方向均與運動電荷的速度相關。

基於以上特點,當運動電荷的速度發生變化時,洛倫茲力常常會伴隨著一起變化,從而引起其它力的變化,解此類問題的關鍵仍然是受力分析,然後考慮可能存在的情況,分類討論。

如本例中,因為電荷的正負未知,所以所受洛倫茲力的方向可能存在兩種情況,因為v的大小沒有限定,所以所得到的v-t圖像也可能有更多的情況,題目中乙圖僅僅只是一種可能情況,具體分析如下:

因為洛倫茲力的大小會影響支持力的大小,進而改變滑動摩擦力的大小,導致加速度的變化,所以可能存在四種情況。

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