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带电粒子在非均匀磁场中受到的洛仑磁力为什么总有一指向磁场较弱

归档日期:08-04       文本归类:非均匀有理      文章编辑:爱尚语录

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  2017-11-20展开全部运动的带电粒子以一定的速度进入磁场中受到的磁场力

  安培力是指通电导线在磁场中受到的作用力。电流为I、长为L的直导线,在匀强磁场B中受到的安培力大小为:F=ILBsin(I,B),其中(I,B)为电流方向与磁场方向间的夹角。安培力的方向由左手定则判定。对于任意形状的电流受非匀强磁场的作用力,可把电流分解为许多段电流元I△L,每段电流元处的磁场B可看成匀强磁场,受的安培力为△F=I△L·Bsin(I,B),把这许多安培力加起来就是整个电流受的力。

  应该注意,当电流方向与磁场方向相同或相反时,即(I,B)=0或p时,电流不受磁场力作用。当电流方向与磁场方向垂直时,电流受的安培力最大为F=ILB。

  洛仑兹力是运动电荷在电磁场中所受的力。这力可分为两部分:一部分是电场对运动电荷的作用力,另一部分是磁场对运动电荷的作用力。有时也把磁场部分的力叫做“洛仑兹力”。

  ①电场对运动电荷的作用。运动电荷在匀强电场中要受到电场力的作用,这个力的大小等于电荷的电量和电场强度的乘积F=qE,对于正电荷来说,受力的方向就是顺着电场的方向;对于负电荷来说,受力的方向则是逆着电场的方向。

  ②磁场对运动电荷的作用。运动电荷在磁场中受力的大小和电荷的电量q、电荷运动的速度v、磁感应强度B以及这两个矢量间的夹角正弦成正比,F=Kq ·v·Bsinθ。当力、电量、速度、磁感应强度的单位如都采用国际单位,分别是N、C、m/s、T,那么比例常数K=1,受力大小F=q·v·Bsinθ。该力的方向一般用左手定则,有时也可用右手螺旋法则来确定。

  将左手掌摊平,让磁力线穿过手掌心,四指表示电荷运动方向,则和四指垂直的大拇指所指方向即为洛仑兹力的方向。但须注意,运动电荷是正的,大拇指的指向即为洛仑兹力的方向。反之,如果运动电荷是负的,那么大拇指的指向为洛仑兹力的反方向,如图所示。

  另一种判别法则是用右手螺旋法则(如下左图)。即指向由v经小于180°的角转向B按右手螺旋法则决定。磁场对运动电荷的作用力也可用一个矢量式来同时表示它的大小和方向F=qv×B。

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