[問題] 高中電磁感應問題

看板Physics作者 (紅汽球雯雯)時間12年前 (2012/03/19 14:33), 編輯推噓7(7推 0噓 27→)
留言34則, 7人參與, 最新討論串1/4 (看更多)
問題:一玻璃圓環水平放置於鉛直向上的磁場B中， 內有一直徑略小於環口的正電小球， 已知B(t)=Bo*ct，其中c為正的常數， t=0時，小球的初速為逆時針的v， 則何者正確 Ans:小球將先減速為零，再反方向加速 想法: 可由法拉第定律可之 d(Bo*ct*piR^2) ɛ=- -------------- = -Bo*c*pi*R^2 dt ɛ=2piR*E=-Bo*c*pi*R^2 Bo*pi*R E=- ----------- 2pi 故知在玻璃環中有一個反向的電場，故會先減速再加速 問題: 用數學解釋沒有問題，但學生問為何在玻璃環中還會有電場產生， 可否有強者鄉民可以單純用正電荷+變化磁場， 用勞倫茲力F=qvB來解釋 這個正電荷的運動 謝謝 -- ※ 發信站: 批踢踢實業坊(ptt.cc) ◆ From: 140.126.248.249
推
03/19 15:47, , 1F
事實上, 你講的概念本身就是 Lorentz force law 了.
03/19 15:47, 1F
→
03/19 15:48, , 2F
而且那也不是數學, 那是道道地地的物理定律.
03/19 15:48, 2F
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03/19 15:48, , 3F
另一個對應的概念是, 你要把電荷運動想成磁偶極.
03/19 15:48, 3F
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03/19 15:49, , 4F
不過我一下子也卡彈了, 我想想看怎麼擺脫電場...
03/19 15:49, 4F
推
03/19 15:58, , 5F
難怪老師都叫我們用背的 到大學在了解就好 ㄎㄎ
03/19 15:58, 5F
推
03/19 16:03, , 6F
好吧我放棄, 我一下子找不到能擺脫 E-field 的座標.
03/19 16:03, 6F
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03/19 16:16, , 7F
抱歉 我這裡說用數學解釋是因為，想用更直觀的方法解釋電場
03/19 16:16, 7F
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03/19 16:17, , 8F
的來源，而非不清楚那是物理定律 @@
03/19 16:17, 8F
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03/19 16:18, , 9F
一般解釋電動勢的方法是用勞倫茲力或電荷堆積
03/19 16:18, 9F
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03/19 16:19, , 10F
但這題我卻找不到可以解釋的方法 囧
03/19 16:19, 10F
推
03/19 16:30, , 11F
哦我大概知道你的意思了, 不過那個對應的運動很奇怪...
03/19 16:30, 11F
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03/19 16:31, , 12F
把我前面那個「電荷運動想成磁偶極」的白痴話忘掉...
03/19 16:31, 12F
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03/19 16:31, , 13F
因為我沒注意到你是整個球帶正電, 那個電荷消不掉.
03/19 16:31, 13F
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03/19 16:32, , 14F
不過如果要消掉電場... 意思是說, 你要想到一種運動...
03/19 16:32, 14F
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03/19 16:32, , 15F
在這種運動下, 玻璃環裡面只會看到磁場.
03/19 16:32, 15F
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03/19 16:33, , 16F
這種運動... 有是有, 但是最簡單的那個還蠻奇怪的.
03/19 16:33, 16F
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03/19 16:38, , 17F
我大概算了一下, 你的玻璃環「必須」隨著時間膨脹.
03/19 16:38, 17F
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03/19 16:39, , 18F
但是這是最簡單的 B-field configuration...
03/19 16:39, 18F
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03/19 16:40, , 19F
偏偏學生不可能接受玻璃環隨著時間膨脹的觀點...
03/19 16:40, 19F
推
03/19 16:42, , 20F
對了, B-field configuration 有無限多種可能.
03/19 16:42, 20F
推
03/19 18:33, , 21F
磁場的變動本來就是會感應出電場，這不是馬克斯威的？
03/19 18:33, 21F
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03/19 18:34, , 22F
『一般解釋電動勢的方法是用勞倫茲力或電荷堆積』
03/19 18:34, 22F
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03/19 18:34, , 23F
那是切割磁力線，磁場並沒有變動
03/19 18:34, 23F
推
03/19 18:55, , 24F
對呀，隨時變的磁場就會伴隨電場，其實也不用弄到座標
03/19 18:55, 24F
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03/19 18:55, , 25F
轉換之類的就會發現這點。
03/19 18:55, 25F
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03/19 19:05, , 26F
那可否解釋為何電場大小會和玻璃管的半徑成正比關係
03/19 19:05, 26F
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03/19 19:06, , 27F
這是否代表說此正電荷是因為受到玻璃管的正向力作用才有電場
03/19 19:06, 27F
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03/19 19:08, , 28F
想想，若沒有這個玻璃管，此電荷就會因勞倫茲力作圓周運動
03/19 19:08, 28F
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03/19 19:27, , 29F
而此圓周運動方向將是順時針方向，並非本來的逆時針
03/19 19:27, 29F
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03/19 19:44, , 30F
有3種類型的實驗來看 Faraday's law ,但你這類型的實驗
03/19 19:44, 30F
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03/19 19:45, , 31F
才是 Faraday's law "真正"想要描述的,無法由
03/19 19:45, 31F
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03/19 19:46, , 32F
Lorentz force 去解釋 .
03/19 19:46, 32F
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08/13 16:37, , 33F
但是這是最簡單的 B- https://noxiv.com
08/13 16:37, 33F
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09/17 14:35, , 34F
轉換之類的就會發現這點 https://daxiv.com
09/17 14:35, 34F
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文章代碼(AID): #1FPjD9QL (Physics)
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