大学物理,粒子在磁场中的运动在一均匀磁场Bo中有一带电粒子在与Bo垂直的平面内做圆周运动,速率为Vo , 电荷为 e ,

大学物理,粒子在磁场中的运动
在一均匀磁场Bo中有一带电粒子在与Bo垂直的平面内做圆周运动,速率为Vo , 电荷为 e ,质量为 m ,当磁场由Bo 缓慢变化到 B 时 , 求粒子的速率 , 和回旋半径 r.
mixuemx521 1年前 已收到3个回答 举报

天意御驾 幼苗

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由于洛伦兹力不做功,故粒子的速率不变,v=v0.
回旋半径
r=mv/(eB)=mv0/(eB).

1年前 追问

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mixuemx521 举报

不对 , 磁场变化会有感生电动势 , 速率会变的

举报 天意御驾

有道理。我考虑了考虑,现在重新纠正。 由于B变化非常缓慢,粒子的速率和半径也增加得非常缓慢,因此粒子在 dt 时间内,感生电场对粒子做的功 dW= - e(dΦ/dt)·(dt/T)= - e(dΦ/T). 其中T=2πm/(eB)为粒子速率为v时对应的周期,Φ=π(r^2)B,r=mv/(eB). 故Φ=(π/B)(mv/e)^2,dΦ=πm^2(2vBdv-v^2dB)/(eB)^2,dΦ/T=m(2vBdv-v^2dB)/(2eB). 从而 dW=d[(mv^2)/2]=mvdv= - m(2vBdv-v^2dB)/(2B). 化简得 dv/v= - dB/(4B). 两边积分,得 v=v0(B0/B)^(1/4). 因此,回旋半径 r=mv/(eB)=mv0(B0/B)^(1/4)/(eB). 注:这道题的这种解法值得怀疑,我自己都有疑虑。等离子体物理已经超出我的范围,你好好定夺定夺。

mixuemx521 举报

十分感谢,不过稍有瑕疵,最后是v = vo 根号下(B / Bo),还是给你满意答案吧 , 不过需要稍微改动

xiangli_ang 幼苗

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。。。。。。把过程分步填入

1年前

0

花生米03 幼苗

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请问你这是在哪里看到的问题?你学过哪些力学?一般缓慢变化的意思就是当作准静态平衡处理的
磁矩守恒
μ=mv^2/(2*B)=mVo^2/(2*Bo)
所以v=Vo*sqrt(B/Bo)
半径r=mv/eB您有什么高见?磁矩守恒。 这个问题以前真的没好好想过,你问得有道理,磁矩守恒是因为有感应电动势的关系。
这道题应该是磁矩守恒做
我给你的是正确答案吧...

1年前

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