第四节 磁场对运动电荷的作用
作者:未知来源:中央电教馆时间:2006/4/5 10:03:01阅读:nyq
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关于带电球体在匀强磁场中的受力问题
例1 如图所示,一个带正电q的小带电体处于垂直纸面向里的匀强磁场中,磁感应强度为B,若小带电体的质量为m,为了使它对水平绝缘面正好无压力,应该( )
A.使B的数值增大
B.使磁场以速率 向上移动
C.使磁场以速率 向右移动
D.使磁场以速率 向左移动
解析:为使小球对平面无压力,则应使它受到的洛伦兹力刚好平衡重力,磁场不动而只增大B,静止电荷在磁场里不受洛伦兹力, A不可能;磁场向上移动相当于电荷向下运动,受洛伦兹力向右,也不可能平衡重力,故B、C也不对;磁场以V向左移动,等同于电荷以速率V向右运动,此时洛伦兹力向上.当 时,带电体对绝缘水平面无压力,则 ,选项 D正确.
关于带电小球在匀强磁场中的运动
例2 单摆摆长L,摆球质量为m,带有电荷+q,在垂直于纸面向里的磁感应强度为B的匀强磁场中摆动,当其向左、向右通过最低点时,线上拉力大小是否相等?
解析:摆球所带电荷等效于一个点电荷,它在磁场中摆动时受到重力mg,线的拉力F与洛伦兹力 ,由于只有重力做功,及机械能守恒,所以摆球向左、向右通过最低点时的速度大小是相同的,设为V,向在通过最低点时洛仑兹力 竖直向下,根据牛顿第二定律,如图有
故有
当向右通过最低点时,洛伦兹力 的竖直向上,而大小仍为qvB,同理可得 显然