- 物理必修五磁场
物理必修五中的磁场包括:
1. 恒定磁场:描述磁感应强度的概念,与电流方向垂直的磁场为恒定磁场。
2. 变化磁场:描述磁感应强度的变化所产生的磁场。
此外,磁场还包括具有磁性的物质所形成的磁场,以及磁极之间相互作用所产生的磁场等。同时,磁场也存在于磁体周围,具有方向性、物质性和相对性等特征。
相关例题:
题目:磁场中的带电粒子运动
【问题背景】
在一个匀强磁场中,有一个带电粒子,质量为m,带电量为+q,以一定的速度v垂直于磁场射入。磁感应强度为B。
【问题】
1. 如果粒子从原点出发,求粒子运动的最远距离。
2. 如果粒子在磁场中运动时,受到一个恒力作用,粒子将做怎样的运动?求该运动的最远距离。
【解答】
1. 粒子在磁场中做匀速圆周运动,洛伦兹力提供向心力,由牛顿第二定律得:qvB = mv²/r,解得:r = mv/qB。
2. 如果粒子受到一个恒力作用,粒子将做非匀变速曲线运动。设恒力为F,粒子做运动的方程为:F = m(v² - v₀²) / r,其中v₀为初速度。
粒子在磁场中的运动轨迹为一个抛物线,其最远距离为:L = 2r = 2mv/qB。
【结论】
磁场中的带电粒子运动问题可以通过洛伦兹力提供向心力求解最远距离,也可以通过牛顿第二定律和运动学公式求解。需要注意的是,如果受到恒力作用,粒子的运动轨迹将不再是匀速圆周运动,而是非匀变速曲线运动。
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