为什么带正电的小球可以在匀速磁场中做简谐运动?

www.zhiqu.org     时间: 2024-06-02
这个问题涉及电荷在磁场中的受力和运动轨迹等知识。当一个带正电的小球处于匀速磁场中时,由于带电粒子在磁场中受到洛伦兹力的作用,其运动轨迹会发生偏转。具体来说,当电荷q以速度v进入垂直于磁感应强度B的磁场时,其所受洛伦兹力F=qvB垂直于速度和磁感应方向,并使电荷做圆周运动。
圆周运动具有周期性,因此如果带正电的小球被置于匀速磁场内,其将做简谐运动。可以通过下面的分析理解:
首先根据牛顿第二定律F=ma,利用向心力公式Fc=mω^2r(其中Fc为向心力,r为半径),得到qVB=mω^2r。
其中m为小球质量,r为圆周半径,ω为角速度。将上述公式代入圆周运动公式T=2πr/v(其中T为周期)中得到:T=2πm/(qB)。可以看出,这是与m,q,B无关的常数。因此,在匀速磁场中带正电小球做简谐运动,其周期只与电荷大小和磁场强度有关,而与小球的质量无关。
综上所述,带正电的小球可以在匀速磁场中做简谐运动的原因是:它在磁场中受到洛伦兹力的作用,在圆形轨道上做圆周运动,圆周运动具有周期性,因此它将做简谐运动。

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#堵吕环# 带电单摆球在匀强磁场中作简谐运动周期是否改变 -
(19834528737): 周期不变.将所受库伦力F与重力G合成,等效为重力G',利用G'=m*g',将g'看做g代入单摆周期公式既得周期

#堵吕环# 为什么带电粒子在磁场中做匀速圆周运动 -
(19834528737): 楼上回答了 我补充一句 带电粒子在磁场中做匀速圆周运动条件是带电粒子垂直磁场方向射入匀强磁场中如果不是垂直的话 会在磁场方向形成分运动进入磁场后 会做螺旋运动

#堵吕环# 质量为m的带电小球在正交的匀强电场、匀强磁场中做匀速圆周运动,轨道平面在竖直平面内,电场方向竖直向 -
(19834528737): BD 带电粒子在电场、磁场、重力场中做匀速圆周运动,一定是电场力与重力平衡,由洛伦兹力提供向心力,所以小球带负电,A错;B对;由洛伦兹力指向圆心和左手定则可判断小球沿顺时针方向运动,D对;

#堵吕环# 高二物理 为什么带电粒子在磁场中做匀速圆周运动要垂直磁场方向进入磁场 -
(19834528737): 把速度分解一下.垂直磁场的速度,会使得粒子圆周运动.而平行磁场的速度,不变,保持粒子匀速运动.两个运动的合成,倒置粒子在空间呈螺线型运动

#堵吕环# 带电粒子能在匀强磁场中做变加速曲线运动吗?为什么? -
(19834528737): 应该不能,带点粒子在均匀磁场中受力是恒定的,由a=F/m,所以加速度是固定不变的,所以做匀加速曲线运动.

#堵吕环# 用绝缘细丝线悬吊着的带正电小球在匀强磁场中做简谐运动,当小球每次通过平衡位置时,丝线拉力相同么?
(19834528737): 由于洛伦兹力的方向与速度方向有关,所以小球从不同方向通过平衡位置,丝线拉力不同. 由于洛伦兹力不做功,所以机械能守恒,平衡位置速度相同,动能相同.

#堵吕环# .如图所示,用绝缘细线悬挂着的带正电小球在匀强磁场中作简谐运动,则( ). - 作业帮
(19834528737):[选项] A. 当小球每次经过平衡位置时,动能相同 B. 当小球每次经过平衡位置时,动量相同 C. 当小球每次经过平衡位置时,细线受到的拉力相同 D. 撤消磁场后,小球摆动的周期不变

#堵吕环# 什么情况下带正电小球可以在复合场中做类平抛或平抛运动?(重力磁场电场) - 作业帮
(19834528737):[答案] 平抛或者类平抛运动,速度方向不断在改变,所以粒子的速度不可能始终与磁场(虽然你没说是匀强磁场场,但我想你是这个意思)平行,所以粒子不受磁场力是不可能的. 平抛或者类平抛运动,合力必须是恒力,因为重力和电场力(虽然你没说是...

#堵吕环# 带电小球在磁场中的运动~谢谢!一带正电的小球从高h的地方自由下落
(19834528737): 一带正电的小球从高h的地方自由下落,落地时间为t,若在水平方向加一匀强磁场其他不变,小球落地时间会变吗?为什么?如果在加一个与磁场垂直的匀强电场,当电场...

#堵吕环# 带负电的小球用绝缘丝线悬挂于O点在匀强磁场中摆动,当小球每次通过最低点A时( ) - 作业帮
(19834528737):[选项] A. 摆球受到的磁场力相同 B. 摆球的动能相同 C. 摆球的动量相同 D. 向右摆动通过A点时悬线的拉力大于向左摆动通过A点时悬线的拉力