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我们知道,运动电荷在磁场中受到作用力叫做洛伦兹力.洛伦兹力大小F=qvB.洛伦兹力F、v、B三者方向相互垂直,由于洛伦兹力F始终与运动方向v垂直,因此,我们得出一个结论:洛伦兹力对运动电荷不做功,只改变运动电荷的运动方向.现在,我们遇到下面一个题,就可能对该结论表示怀疑.
例如图1所示,在空间有水平方向匀强磁场,磁感强度大小为B,方向垂直纸面向里,在磁场中有一长为l,内壁光滑且绝缘的细筒,MN沿垂直磁场方向,向右匀速运动,设小球所带电量不变,为q,质量为m.
(1)若使小球沿筒壁上升,则细筒运动速度为v0,应满足什么条件?
(2)当细筒运动速度为v(v>v0)时,试讨论小球对筒壁的压力随小球沿细筒上升高度之间关系?解析:(1)由于小球在水平方向随细筒一起匀速运动,小球在竖直方向受到洛伦兹力F1=qv0B和重力mg,当qv0B>mg即v0>mgqB,小球会沿细筒上升.
注:本文中所涉及到的图表、注解、公式等内容请以PDF格式阅读原文
例如图1所示,在空间有水平方向匀强磁场,磁感强度大小为B,方向垂直纸面向里,在磁场中有一长为l,内壁光滑且绝缘的细筒,MN沿垂直磁场方向,向右匀速运动,设小球所带电量不变,为q,质量为m.
(1)若使小球沿筒壁上升,则细筒运动速度为v0,应满足什么条件?
(2)当细筒运动速度为v(v>v0)时,试讨论小球对筒壁的压力随小球沿细筒上升高度之间关系?解析:(1)由于小球在水平方向随细筒一起匀速运动,小球在竖直方向受到洛伦兹力F1=qv0B和重力mg,当qv0B>mg即v0>mgqB,小球会沿细筒上升.
注:本文中所涉及到的图表、注解、公式等内容请以PDF格式阅读原文