保持電學和磁學的聯絡
把這個想法往前推
只有當你想讓目前的模型延伸成更大的分支時，才打開下一個概念、路線或路徑。
物理 · 電磁學
帶電粒子及電流在磁場中的力
模擬載入中
Open Model Lab 正在為這個概念準備即時實驗台、控制項與圖表區。
總結
你學會了甚麼
- 建議下一步
- 打開概念測驗不離開這個概念，先確認核心想法是否已經掌握。
- 接下來讀甚麼
- 均速圓周運動曲線運動比較
關鍵重點
- 在本模組中，電荷速度垂直於磁場，因此 |F_q| = |q|vB，而且力位於頁面內並與速度成直角。
- 因為磁力垂直於運動方向，它會改變方向而不是直接改變速率；在這個簡化設定中，若速度平行於磁場，路徑就不會彎曲。
常見迷思
磁場力必須減慢電荷的速度，因為它始終在推著電荷。
在這個理想的均勻場設定中，磁場力垂直於速度，因此它改變方向而不對電荷做功。速度可以保持不變，而軌道則會曲線變化。
先留在這個概念
想再鞏固這個概念時，可以在這裡複習、測一測或自由探索。
接下來讀甚麼
用最相關的延伸概念，順勢接續下一段學習。
- 接下來讀甚麼曲線運動比較均速圓周運動
更多延伸閱讀電場 · 基本電路
參考
參考與支援
如果你想在引導流程之後再慢慢看完整解釋、例題或無障礙說明，可以回到這些較安靜的段落。
想再走一次較慢的參考節奏時，可以回來這裡。
打開參考與支援
公式速覽移動電荷的磁力 · 垂直力大小顯示 2 條公式
移動電荷的磁力
方向來自叉乘，因此力垂直於速度和磁場。
垂直力大小
由於本模組中速度保持與場垂直，正弦因子為1，力的規模由電荷號、速度和場強決定。
為什麼會這樣
解釋
磁場不會推動靜止電荷，也不會像電場那樣沿場方向推動移動電荷。在這個實驗中，速度位於頁面內，而磁場指向頁面內或外，所以洛倫茲力的磁場部分 q v x B 會指向運動的側向。
這個側向力會改變運動方向，而不是直接改變速率。舞台把三個想法連在一起：力箭頭保持垂直於速度、軌道引導使用 r = mv / (|q|B)，而力圖則把 |F_q| 與速度和磁場強度連起來。
同一設定亦顯示 1 m 電流段使用 F_wire = I L x B。把電荷路徑和導線面板放在同一個有界舞台上，可清楚分辨：翻轉電荷符號只會反轉 q v x B，而翻轉磁場則會同時反轉移動電荷的力和導線受力。
重點
01在本模組中，電荷速度垂直於磁場，因此 |F_q| = |q|vB，而且力位於頁面內並與速度成直角。
02因為磁力垂直於運動方向，它會改變方向而不是直接改變速率；在這個簡化設定中，若速度平行於磁場，路徑就不會彎曲。
03翻轉電荷符號或磁場方向都會反轉移動電荷的力。兩者同時翻轉則會恢復原本的彎曲方向。
04在固定磁場下，增加速度會令磁力變大，同時也令圓形路徑半徑變大，因為較快的電荷較難被轉向。
05電流段使用 I L x B。如果電流段方向與正移動電荷相同，受力方向就會配合正電荷的情況。
例題
實時力檢查
想逐步查看同一個概念如何被帶出來時，再打開這些例題。
例題
實時力檢查
想逐步查看同一個概念如何被帶出來時，再打開這些例題。
凍結步驟
逐步查看凍結例題
凍結步驟
從當前狀態解決兩種表示法。電荷運動、導線面板、力圖和軌道引導都讀取相同的場號、方向角度和控制值。
支持者方案會解鎖已儲存學習工具、精確狀態分享，以及支援這條引導流程的更深入複習面板。
查看方案例題 1 / 2
凍結數值凍結於 0.00
對於這個帶電流的移動電荷，現在作用著什麼磁場力？這又意味著怎樣的軌道半徑？
電荷符號
positive
場強度
1.6 T
電荷速度
4.5 m/s
頁內方向
0 °
1. 以正電荷右手規則為基礎開始
The field is out of the page, so a positive charge launched at 0^\circ would feel a down magnetic force. Because this charge is positive, the actual force points down.
2. 使用當前速度和場強大小計算 |F_q|
in the normalized live model.
3. 將同一狀態轉換為曲率
, so the path curves clockwise.
電荷力和半徑
.
Because the charge is positive, the actual bend follows the standard right-hand-rule direction for the live launch arrow and field sense.
快速測驗
正在載入已保存的測驗狀態。
無障礙
無障礙
當你需要把模擬與圖表轉成文字描述時，再打開這裡。
無障礙
無障礙
當你需要把模擬與圖表轉成文字描述時，再打開這裡。
模擬顯示一個方形舞台，包含 x 軸和 y 軸，中心有一個發射點，可拖動的發射手柄，沿著均勻磁場曲線運動的電荷，以及右側緊湊的導線力面板。箭頭表示磁場出頁面，叉號表示磁場入頁面，灰色空心標記表示場接近零。
移動的電荷使用顏色來顯示符號：暖色代表正電荷，冷色代表負電荷。可選覆蓋層顯示場標記、電荷上的即時速度和力箭頭、軌道引導和軌道中心，以及帶有自己力箭頭的當前電流段面板。
右側面板使用與發射箭頭相同的頁內方向角度，但有自己的電流滑塊。比較模式可以新增虛線次級路徑和次級導線段，同時時間軌道、圖表懸停和暫停控制仍然檢查一個同步的時間值。
圖表摘要
位置圖表根據當前設定繪製電荷沿 x 軸和 y 軸的位置對時間的圖形。懸停或拖動圖表會更新舞台上相同的電荷位置。
力圖表繪製帶電粒子的力x分量、y分量和力大小，並在同一時間軸上顯示。此圖表不繪製導線力；導線比較保持在實時面板中，以便維持移動電荷力與電流段規則之間的視覺區別。
工作台工具與分享連結
先把穩定概念連結和精確狀態分享收起來，等你真的要重新打開或分享工作台時再展開。
工作台工具與分享連結
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試試這個設定
跳到某個命名好的實驗台狀態，或直接複製你目前正在看的狀態。分享連結會重新打開同一組控制、圖表、疊層與比較脈絡。
已儲存設定
已儲存設定屬於支持者方案學習工具；穩定的概念連結仍會對所有人保留。
正在確認已儲存設定權限
Open Model Lab 正在判斷這個實驗台可否只儲存在本機、同步到帳戶，或打開只限支持者方案的比較工具。
複製目前設定
精準狀態分享屬於支持者方案功能；穩定的概念與段落連結仍然可用。
穩定連結