- 高二物理大题磁场
高二物理大题中常见的磁场有:
1. 通电直导线周围的磁场;
2. 环形电流、通电螺线管周围的磁场;
3. 电子、质子等实物粒子在磁场中的运动而产生的磁场。
此外,还有两个特殊位置的磁场:电流所在平面的垂直平分线上,以及电流正上方的空间某点。具体磁场的分布情况还需要根据具体的物理问题进行分析。
相关例题:
【例题】
在一个长方形区域内(长为L,宽也为L)存在匀强磁场,磁场方向垂直于纸面向里。已知磁感应强度为B,现有一个质量为m,电荷量为q的粒子从左边界上的A点以速度v垂直射入磁场。求该粒子从磁场中射出右边界上的B点时的速度方向与AB边之间的夹角θ。
【分析】
粒子在磁场中做匀速圆周运动,根据洛伦兹力提供向心力,结合几何关系求解。
【解答】
根据题意,粒子在磁场中做匀速圆周运动,设其轨道半径为r,则有:
$Bqv = m\frac{v^{2}}{r}$
又因为粒子在磁场中做圆周运动的周期与半径有关,所以有:
$T = \frac{2\pi r}{v}$
设粒子从A点进入磁场,从B点离开磁场,其运动轨迹与AB边的交点为C,则有:
$r = \frac{L}{2} + \frac{v\theta}{2}$
其中,θ为粒子速度方向与AB边之间的夹角。
根据几何关系可得:
$tan\theta = \frac{v}{r}$
联立以上各式可得:
$tan\theta = \frac{BLq}{mv}$
所以,粒子从磁场中射出右边界上的B点时的速度方向与AB边之间的夹角θ为:
$\theta = arc tan(\frac{BLq}{mv})$
【说明】
以上题目是一个典型的磁场大题,涉及到磁场、洛伦兹力、圆周运动等多个知识点。解题的关键在于正确分析粒子的运动轨迹和几何关系,从而得到正确的答案。
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