- 高二物理关于磁场
高二物理中涉及的磁场知识主要包括以下几个方面:
1. 磁场的基本性质:磁场是存在于磁体周围的一种特殊物质,具有磁力线,磁场对放入其中的磁体产生磁力的作用。
2. 磁感应线:用来描述磁场分布情况的假想曲线,实际上并不存在。磁场的强弱可以用磁感应线的疏密程度表示,磁感应线密的地方磁场强,磁感应线疏的地方磁场弱。
3. 电流的磁场:通电导体周围存在磁场,磁场方向与电流的方向有关。
4. 磁场的方向:规定小磁针静止时北极所指的方向为该点的磁场方向。
5. 磁铁的磁场:磁铁的分子电流组成一个完整的环路,电流的走向可以任意设定,但必须统一。根据分子电流理论,磁铁中分子电流的取向是杂乱无章的,因此分子电流产生的磁场相互抵消,对外不显磁性。但是当磁铁受到外力的作用时,分子电斯的取向发生改变而产生新的磁场,并对外显示磁性。
6. 安培定则:用于判断通电导线在磁场中所受作用力的方向。
7. 左手定则:用于判断磁场对通电导线的作用力方向。
8. 洛伦兹力:带电粒子在磁场中运动时所受到的力。
9. 带电粒子在匀强磁场中的运动:包括匀速圆周运动和非匀速圆周运动两种类型。
以上是高二物理中涉及的一些磁场知识,具体内容可能因教材版本和教学内容而有所不同。
相关例题:
题目:一个质量为 m 的小球,以速度 v 在磁场中水平进入一圆形磁场,小球在运动过程中始终保持水平,且与边界相切。已知小球在运动过程中所受的磁场力方向始终与速度方向垂直,大小恒为 F 。求:
(1)小球做圆周运动的向心力;
(2)小球做圆周运动的半径;
(3)若小球从某一点以相同的速率 v 垂直进入该磁场,且恰好能沿直线运动,求小球在直线运动过程中所受的磁场力的大小。
解答:
(1)小球做圆周运动的向心力由磁场力提供,根据牛顿第二定律可得:$F = m\frac{v^{2}}{R}$,其中 R 为小球做圆周运动的半径。
(2)小球做圆周运动的半径由向心力公式可得:$F = m\frac{v^{2}}{R}$,解得 R = \frac{mv}{F}。
(3)若小球从某一点以相同的速率 v 垂直进入该磁场,且恰好能沿直线运动,说明小球在直线运动过程中所受的磁场力与重力平衡。根据牛顿第二定律可得:$mg = m\frac{v^{2}}{R}$,解得磁场力大小为 F_{直} = \frac{mv}{R} = \frac{mv^{2}}{mg}。
综上所述,小球在磁场中做圆周运动时,磁场力提供向心力;当小球沿直线运动时,磁场力与重力平衡。
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