已知长为L的直导线在磁场中受到的安培力为F=IBL,其中B为磁感应强度。试由此公式导出单个运动电荷在磁场中所受的洛仑兹力F洛的表达式,要注明每个字母所代表的物理
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已知长为L的直导线在磁场中受到的安培力为F=IBL,其中B为磁感应强度。试由此公式导出单个运动电荷在磁场中所受的洛仑兹力F洛的表达式,要注明每个字母所代表的物理量。 |
答案
F洛=qvB |
解析
设单位体积内的电荷数n,电荷定向运动的速度v,横截面S,因I="nSvq " , SLnF洛=ILB=nSvqBL 所以 F洛=qvB |
举一反三
如图15-4-12,质量为m、带电荷量为+q的P环套在水平放置的足够长的固定的粗糙绝缘杆上,整个装置放在方向垂直纸面向里的匀强磁场中.现给P环一个水平向右的瞬时冲量I,使环开始运动,则P环运动后( )
图15-4-12A.P环克服摩擦力做的功一定为 | B.P环克服摩擦力做功可能为零 | C.P环克服摩擦力做的功可能大于零而小于 | D.P环最终所受的合外力不一定为零 |
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有一质量为m、电荷量为q的带正电的小球停在绝缘平面上,并且处在磁感应强度为B、方向垂直指向纸里的匀强磁场中,如图15-4-13所示.为了使小球飘离平面,匀强磁场在纸面内移动的最小速度应为多大?方向如何?
图15-4-13 |
如图15-4-14所示,在磁感应强度为B的匀强磁场中,有一长为L的悬线,拉一质量为m、带有+q电荷量的摆球,将摆球及悬线拉至与磁感线垂直的水平位置由静止释放,试求摆球通过最低位置时绳上的拉力F.
图15-4-14 |
地球有一个较强的磁场.由于地磁场的作用,可以使从太阳发出的高能粒子流射向地面时发生偏转,因此起到保护地球上的生命免受高能粒子流的伤害.已知地球赤道上空地磁场的磁感线方向是由南向北的,从太阳喷射出的质子(带正电)垂直于地面射向赤道,在地磁场作用下,这些质子将向哪个方向偏转( ) |
如图11-3-8,一电子以与磁场垂直的速度v从P处沿PQ方向进入长为d、宽为h的匀强磁场区域,从N处离开磁场.若电子质量为m,电荷量为e,磁感应强度为B,则…( )
图11-3-8A.电子在磁场中运动时间t="d/v" | B.电子在磁场中运动时间t=h/v | C.洛伦兹力对电子做功为Bevh | D.电子在N处的速度大小也是v |
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