- 高考锦囊物理磁场
高考锦囊物理磁场的知识点包括磁场的方向、磁感应强度、安培定则、左手定则、右手定则、洛伦兹力以及带电粒子在匀强磁场中的运动。具体如下:
磁场方向,规定小磁针静止时北极所指的方向为磁场的反向延长线,也叫磁感应强度的方向。
磁感应强度是描述磁场强弱的物理量,即描述磁场内某点处磁场的强弱和方向的物理量。
安培定则是表示磁场方向的一些方法,包括右手定则和左手定则。
左手定则可以判断其它金属的自由电子定向移动是受到磁场力的方向。
右手定则可以判断洛伦兹力转动方向以及切割磁感线电流的方向。
洛伦兹力是带电粒子在磁场中运动时所受到的力。
此外,高考物理磁场部分还会涉及到带电粒子在匀强磁场中的运动问题,包括带电粒子在磁场中的匀速圆周运动以及洛伦兹力提供向心力的半径和周期公式等。
以上内容仅供参考,建议查阅近年高考物理真题,获取更全面更具体的信息。
相关例题:
例题:在真空中,有一半径为$R$的圆形载物圆盘,圆心处有一垂直纸面向里的无限长直导线,导线中通有大小为$I$的电流。圆盘带负电,单位面积电荷量为$- \rho$。在圆盘中心上方高为$h$处有一质量为$m$的小物体,初速度为零。求小物体在磁场中的运动轨迹及运动速度大小。
分析:
1. 磁场分布:根据题意,圆盘在空间产生的磁场可以等效为一个位于圆盘中心、垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度大小为$B = \frac{\rho I}{2\pi R}$。
2. 小物体受力:小物体在磁场中受到重力与洛伦兹力作用。其中重力竖直向下,大小为$mg$;洛伦兹力水平向右,由电流产生的磁场决定,大小为$F = qvB$。
3. 运动轨迹与速度:由于洛伦兹力与重力的合力恒定,所以小物体做匀变速曲线运动。其运动轨迹为一抛物线,运动速度大小逐渐增大。
解答:
1. 磁场分布:在圆盘中心上方高为$h$处,小物体所受磁场的磁感应强度大小为
B = \frac{\rho I}{2\pi R}
2. 小物体受力:小物体在磁场中所受洛伦兹力大小为
F = qvB = m\frac{v^{2}}{h}
其中,v为小物体的运动速度。
3. 运动轨迹与速度:由于洛伦兹力与重力的合力恒定,所以小物体做匀变速曲线运动。其运动轨迹为一抛物线。由于速度逐渐增大,所以小物体的运动速度大小为
v = \sqrt{v_{0}^{2} + \frac{2gh}{m}}
其中,v_{0}为小物体刚进入磁场时的速度大小。
综上所述,小物体在磁场中的运动轨迹为一抛物线,其运动速度大小为$\sqrt{v_{0}^{2} + \frac{2gh}{m}}$。其中,v_{0}的大小需要根据实际情况进行具体分析。
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