- 坤哥物理磁場01
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磁場的基本性質可以用磁力線的性質來描述，磁力線總是盡量避免彎曲，力圖使磁通量變化減少到最小。磁感應強度是描述磁場強弱和方向的物理量，與電流元之間的相互作用是通過磁場來實現的。
此外，磁感應強度的方向與磁場的方向相同，而磁感應強度的具體數值取決于磁場中某點的磁場性質、磁感應強度的大小和方向以及磁場的強度。
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相關例題：
題目：磁場中的帶電粒子運動
假設有一個帶電粒子（如質子），在均勻磁場中以一定速度垂直射入磁場區域。磁感應強度為B，粒子的質量和電量分別為m和q。
在磁場的作用下，粒子會發生偏轉，其運動軌跡為一圓周。粒子的運動可以分解為徑向和切向兩個分運動。在徑向分運動的作用下，粒子會不斷加速或減速，導致其運動半徑和周期發生變化。
現在，假設粒子的初速度為v0，方向與B垂直。粒子在磁場中運動的時間為t，已知粒子的質量和電量，磁感應強度為B，求粒子的速度v和運動半徑r。
qvB = m(dv/dt)
由于粒子在磁場中做勻速圓周運動，其切向分運動滿足勻速圓周運動的公式：
v = dr/dt
將第一個方程代入第二個方程，得到：
qBdt = m(dr/dt)2
兩邊同時積分，得到：
∫qBdt = ∫m(dr/dt)2 dt
由于粒子在磁場中運動的時間為t，因此上式可以表示為：
qBt = 2πm√(r2 - r?2)
其中r?為粒子入射時的半徑。
根據粒子的初速度v0和上式，可以解出粒子的速度v和運動半徑r：
v = √[2qB(t/m)]
r = 2πm(t/qB) - r?
其中r?為粒子入射時的半徑。
例如，假設磁感應強度B=1T，粒子質量m=1.67×10?2?kg，電量q=1.6×10?1９C，初速度v?=5m/s，入射半徑r?=1cm。求粒子在磁場中運動的速度和半徑。
代入已知數據，得到：
v = √[2 × 1 × (1 × 10?12) × (5/1.67 × 10?2?)] = 4.77m/s
r = 2π × (5/1.6 × 10?11) - 1 = 3.8cm
所以，粒子在磁場中的速度為4.77m/s，運動半徑為3.8cm。
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