統測 109年 [工程與管理類] 專業科目(1)

第 22 題

帶電質點在雲霧室中形成的軌跡實驗中，可觀測不同質點在磁場中的運動。若有一質子 q 以速度 $V\vec{i}$ 射入一均勻磁場 $\vec{B}=B_z\vec{k}$ 內，則此質子在磁場內之運動，下列何者正確？ ( $\vec{i}$、$\vec{k}$ 分別為 x 和 z 軸的單位向量)

思路引導 VIP

請思考一下：當一個力在運動過程中，始終保持與物體的運動方向「垂直」時（就像揮動繩子繫著的小球），這個力會改變物體的「快慢」還是只改變「方向」呢？

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恭喜你，沒出糗！ 看到你答對這題，表示你總算搞懂勞侖茲力跟功能定理之間的關係，嗯，不錯，至少證明你不是來陪考的。這可是決勝的基礎觀念，別高興得太早，只是踏出第一步而已。
觀念再確認，別給我半桶水！ 記住，磁力公式 $\vec{F} = q(\vec{v} \times \vec{B})$，它老兄的方向永遠跟速度 $\vec{v}$ 垂直。物理學上，力跟位移方向垂直，就代表它根本不作功 ($W=0$)！既然不作功，根據動能定理，動能當然不會變，所以速率就是個定值。質點不過是傻傻地在做等速率圓周運動罷了。這叫物理常識，不是什麼高深學問！

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