- 2020物理高考磁偏转
磁偏转是高考物理中的一种常见题型,主要考察带电粒子在磁场中的运动。以下是一些常见的磁偏转问题及其解答:
1. 已知粒子的质量和电荷量,求粒子在磁场中的偏转角度。
解答:粒子在磁场中受到洛伦兹力作用而发生偏转,其偏转角度θ可以通过几何关系求解。具体来说,根据粒子运动轨迹的几何关系,可以得出粒子在磁场中运动的时间t和运动半径r的关系式,再根据洛伦兹力提供向心力,即可求解出粒子在磁场中的偏转角度θ。
2. 已知粒子的速度和偏转磁场的大小和方向,求粒子在磁场中的运动轨迹。
解答:根据粒子在磁场中受到洛伦兹力作用而发生偏转的原理,可以画出粒子的运动轨迹图,并根据几何关系求解出粒子的运动半径、运动时间等参数。
3. 已知粒子的质量和电荷量、加速电压和偏转磁场的大小和方向,求粒子在偏转磁场中的运动轨迹和最大偏转距离。
解答:根据粒子在加速电场中获得的速度和在偏转磁场中受到洛伦兹力作用而发生偏转的原理,可以画出粒子的运动轨迹图,并根据几何关系求解出粒子的最大偏转距离。同时,还需要考虑加速电压对粒子速度的影响,从而确定粒子的最大偏转角度。
总之,磁偏转问题需要考生掌握粒子在磁场中受到洛伦兹力作用的原理,并能够根据几何关系和运动规律求解相关参数。考生需要多加练习,提高解题能力。
相关例题:
例题:
【题目】在垂直于匀强磁场B的平面内,有一个粒子源P,可以产生出质量为m、电荷量为+q的粒子,这些粒子以相同的速度v垂直于磁场B射入,且都从上边界射出。已知粒子源P到磁场边界的距离为L,求磁场的磁感应强度B的大小。
【分析】
1. 画出粒子运动轨迹示意图,根据几何关系确定轨迹半径和圆心。
2. 根据洛伦兹力提供向心力,列方程求解磁感应强度B的大小。
【解答】
设粒子在磁场中做匀速圆周运动的轨道半径为r,根据题意有:
r = L + x(其中x为粒子在磁场中运动的位移)
粒子在磁场中做匀速圆周运动的周期为T,由牛顿第二定律得:
qvB = m(v/r)^2
联立以上三式解得:
B = mv/(qL) = qvr/(mv) = qvL/(mvr) = qvL/(2πm)
【答案】磁感应强度B的大小为qvL/2πm。
【说明】本题考查了带电粒子在磁场中的运动问题,关键是根据几何关系确定粒子的运动轨迹半径和圆心,再根据洛伦兹力提供向心力列方程求解。
【例题分析】本题主要考查了带电粒子在磁场中的运动问题,关键是根据几何关系确定粒子的运动轨迹半径和圆心,再根据洛伦兹力提供向心力列方程求解。在分析问题时要注意运用物理规律和数学知识相结合的方法处理问题。
【注意事项】本题中粒子在磁场中做匀速圆周运动,可以根据几何关系确定粒子的运动轨迹半径和圆心,再根据洛伦兹力提供向心力列方程求解磁感应强度B的大小。同时要注意运用物理规律和数学知识相结合的方法处理问题。解题时要注意题目中的隐含条件和限制条件,不能忽略不计。
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