一道大学物理题(电磁场方向)空间有相互垂直的均匀电场和均匀磁-查字典问答网
分类选择

来自厉冬玲的问题

  一道大学物理题(电磁场方向)空间有相互垂直的均匀电场和均匀磁场,B沿X方向E沿Z方向,一电子开始时以速度V向y方向前进.问电子运动轨迹如何.(分类讨论含具体数学解析式最好可出轨迹图

  一道大学物理题(电磁场方向)

  空间有相互垂直的均匀电场和均匀磁场,B沿X方向E沿Z方向,一电子开始时以速度V向y方向前进.问电子运动轨迹如何.(分类讨论含具体数学解析式最好可出轨迹图像)有意者请将答案发送到18700808358@126.com

11回答
2020-05-12 09:45
我要回答
请先登录
蒋家东

  设电子质量为m,所带电荷为-e.

  最初时把速度Vy=V分解为向y轴正方向的速度V',和向y轴正方向的速度V-V',且使向y轴正方向的速度V'产生的洛伦兹力与电场力eE平衡.

  由此可得方程eV'B=eE,即V'=E/B

  因为该电子不受x轴方向的力且在该方向上无初速度,所以该电子在平面x=0上移动.

  由以上分析可知电子在平面x=0上做沿y轴正方向的V=V'=E/B的匀速直线运动与线速度为V-V'的匀速圆周运动的叠加运动.

  设匀速圆周运动的半径为R,角速度为ω,则e(V-V')B=m(V-V')^2/R,解得R=m(V-V')/(eB)=m(VB-E)/(eB^2)ω=(V-V')/R=eB/m

  则在t时刻电子所在位置为y=-Rsin(ωt)+V't

  z=R(1-cos(ωt))

  代入后得y=-(m(VB-E)/(eB^2))*sin(eBt/m)+Et/B

  z=(m(VB-E)/(eB^2))*(1-cos(eBt/m))

  轨迹为最速降线.

2020-05-12 09:50:21
厉冬玲

  解释下m(V-V')/(eB)=m(VB-E)/(eB^2)ω=(V-V')/R=eB/m

2020-05-12 09:54:37
蒋家东

  把V'=E/B……①代入R=m(V-V')/(eB),得到R=m(V-V')/(eB)=m(VB-E)/(eB^2)……②角速度ω等于圆周运动线速度(V-V')除以半斤R,即ω=(V-V')/R,把①、②代入得ω=(V-V')/R=eB/m

2020-05-12 09:57:01
厉冬玲

  为什么设“则在t时刻电子所在位置为y=-Rsin(ωt)+V't”,请讲一讲具体依据。z=R(1-cos(ωt))

2020-05-12 09:58:53
蒋家东

  电子的运动为匀速圆周运动和匀速直线运动的叠加

2020-05-12 10:01:18
厉冬玲

  我明白“电子的运动为匀速圆周运动和匀速直线运动的叠加”,请再具体讲解方程的形式依据,谢谢

2020-05-12 10:03:01
蒋家东

  匀速圆周运动的方程为y1=-Rsin(ωt)z1=R(1-cos(ωt))匀速直线运动的方程为y2=V'tz2=0两个分别加一加就是了

2020-05-12 10:06:55
厉冬玲

  匀速圆周运动的方程的形式不应该是y1=-Rsin(ωt)只有这样消t后才是y^2+z^2=r^2啊z1=-Rcos(ωt),请再说明一下匀速圆周运动的方程的形式的依据,还有起先让一部分洛伦兹力和电场力平衡,如果v不足够大,平衡不了电场力呢?

2020-05-12 10:10:26
蒋家东

  题中圆周运动的圆心不是y=0z=0,而是y=0z=R关于“如果v不足够大,平衡不了电场力呢?”V是有方向的,若V

2020-05-12 10:12:38
厉冬玲

  为什么圆周方程y1=-Rsin(ωt)而不是y1=R(1-cos(ωt));z1=R(1-cos(ωt))而不是z1=-Rsin(ωt)?解释下谢谢!

2020-05-12 10:17:12
蒋家东

  前面y1=-Rsin(ωt),做错了,应该是y1=Rsin(ωt),然后y=y1+y2=Rsin(ωt)+V't=(m(VB-E)/(eB^2))*sin(eBt/m)+Et/Bz=R(1-cos(ωt))没有问题附张图

2020-05-12 10:19:08

最新问答

推荐文章

猜你喜欢

附近的人在看

推荐阅读

拓展阅读

  • 大家都在看
  • 小编推荐
  • 猜你喜欢
  •