§12.磁场

配速法总结


重力(或电场力)的功率等问题

Bqx=mv_y(从动量角度看半径推导,Bqr=mv or Bq2r=m2v)

知识延长线
電漿由帶有等量正電荷與負電荷的粒子所組成,在核融合或是國防工業上,都扮演極重要的角色。但是我們該拿什麼「容器」來裝高溫的電漿呢?畢竟在這樣的高溫下,連原子都會解離了。科學家運用不均勻磁場設計「磁瓶」,可以將電漿內的帶電粒子,侷限在一定的空間範圍內。如圖所示,由於磁場並非均勻分布,帶電粒子接近磁場較 強區域時,所受磁力在磁場對稱軸方向上的分量(如下圖中的 F1//、F3//),會將粒子 拉回磁瓶的中央區域。如此一來,帶電粒子會作往返的螺旋運動,乖乖地待在磁瓶中了!


磁通量的变化会在粒子的旋转轨道上产生一个感应电场,这个电场会对粒子做功,恰好增加了粒子的横向动能
$\mu = \frac{E_{\perp}}{B} = \frac{\frac{1}{2} m v_{\perp}^2}{B}$

《§12.磁场》有30条评论


  1. 创新班的帅锅推荐的一道磁场题目。
    前两问比较基础,还好。但审题和计算竟然导致错误率不低。
    第三问属于技巧题目,套用磁场在垂直方向的冲量是动量变化量$$Bqy=m \Delta v_x$$

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  2. 4班王相睿同学对我讲的磁聚焦有个新想法,后经过我的改良,磁场范围是一个太极阴阳的阴阳鱼的样子。学生参与创造了小范例。(第一第二象限的垂直射入第四象限)

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  3. 抛物线上的平抛都落入一点
    过原点速度水平速度同
    关于圆周运动形同弦,一种速度三角形和半径半弦三角形相似。
    另一种,用水平方向动量变化都通,那qBy同,y同

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  4. C选项,关于电流强度定义很重要nq,和s无关,不同于I=vnqs
    D选项,从微观定义 N=l/2a,每次动量变化2mv,t内nt个例子在第一个点碰撞,同时N个位置都在发生。以此求平均作用力。另外的方法,直接用安培力(等效过程还有点模糊)

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  5. 这是一道很综合的题目,当然不少学生在审题和最初的数列求和就有鸿沟
    当然,最精彩的还是最后一问
    一涵提醒,最后一问可以改成总的竖直偏移量

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  6. 101里面选了这道题目
    A选项用动能定理
    很喜欢B选项,抛体运动是加速度大小方向都不变,而正交电场磁场中,是加速度大小不变。
    C选项用配速法看高度是半径
    D其实是看最小速度

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  7. 正交的恒定电场和磁场中,带电粒子运动的加速度大小始终不变?
    从配速法好理解(一般理解成漂移速度和相对速度合成)
    更细节或深层的原因呢?

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    • 合力的改变完全来自于洛伦兹力的改变。而洛伦兹力的改变方向与速度变化量方向垂直,也就是与加速度 垂直;垂直意味着只改变方向,这意味着合力的变化量 合 始终与合力本身垂直,类比匀速圆周运动,速度改变量始终与速度垂直。

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  8. 汤姆生用阴极射线管测量电子比荷
    关键问题是不知道电子速度
    电场和磁场配合
    类似速度选择
    只有电场或磁场,打到同一个点上

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  9. 这是一道很综合的题目,当然不少学生在审题和最初的数列求和就有鸿沟
    当然,最精彩的还是最后一问
    一涵提醒,最后一问可以改成总的竖直偏移量

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  10. C选项,关于电流强度定义很重要nq,和s无关,不同于I=vnqs
    D选项,从微观定义 N=l/2a,每次动量变化2mv,t内nt个例子在第一个点碰撞,同时N个位置都在发生。以此求平均作用力。另外的方法,直接用安培力(等效过程还有点模糊)

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  11. 抛物线上的平抛都落入一点
    过原点速度水平速度同
    关于圆周运动形同弦,一种速度三角形和半径半弦三角形相似。
    另一种,用水平方向动量变化都通,那qBy同,y同

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  12. 豪哥推荐的这道磁场几何题目还好,轨道相切的两个位置半周期,而另外一个特殊位置是极短时间,可以猜出来,而从集合上,相切是弦切角最大,对应圆心角最小…

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  13. 创新班的帅锅推荐的一道磁场题目。
    前两问比较基础,还好。但审题和计算竟然导致错误率不低。
    第三问属于技巧题目,套用磁场在垂直方向的冲量是动量变化量$$Bqy=m \Delta v_x$$

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