- 高二物理有界磁场
高二物理有界磁场包括:
1. 匀强磁场:一种理想化的磁场,由静止或匀速运动的电荷产生,磁感应强度是恒定的。
2. 环形磁场:当电流变化时,导线或电子在磁场中运动时会形成环形磁场。
3. 涡旋磁场:由变化的电场形成的磁场,通常与高斯定理有关。
此外,还有非均匀磁场、磁极附近的磁场等有界磁场。
请注意,以上内容可能并不完全适用于所有情况,具体取决于物理问题的具体背景。
相关例题:
题目:一个质量为 m 的粒子在有界磁场中运动,已知粒子从 A 点出发时的速度为 v,方向与磁场边界 MN 垂直并指向边界的右方。已知磁感应强度为 B 的磁场区域宽度为 d,边界 MN 与粒子初速度方向的夹角为 θ。求粒子从 A 点出发后第一次穿出磁场区域时的动能。
解答:
首先,我们需要确定粒子的运动轨迹。由于粒子从 A 点出发时的速度方向与磁场边界垂直,因此粒子将做匀速直线运动穿过磁场区域。
设粒子在磁场中的运动周期为 T,运动轨迹的半径为 r,则有:
T = 2πm/qB
r = qvB/m
由于粒子从 A 点出发后第一次穿出磁场区域,因此粒子在磁场中的运动时间至少为半个周期。根据粒子在磁场中的运动规律,可得到粒子的运动轨迹方程:
x = vt = rθ
y = d - r(1 - cosθ) = d - rθ(1 - cosθ)
其中,x 和 y 分别表示粒子在 x 轴和 y 轴上的位移。
接下来,我们需要求出粒子穿出磁场区域时的动能。由于粒子在磁场中做匀速直线运动,因此其动能不变。根据动能定理,可得到粒子穿出磁场区域时的动能为:
Ek = (1/2)mv^2 = m(v^2)/2
将粒子的运动轨迹方程代入动能表达式中,即可得到粒子的动能:
Ek = m(v^2)/2 = m(d^2B^2sin^2θ)/(4d^2)
因此,当粒子从 A 点出发后第一次穿出磁场区域时,粒子的动能为 m(d^2B^2sin^2θ)/(4d^2)。
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