- 高三物理复合场及组合场
高三物理复合场及组合场包括以下几种:
复合场:电场、磁场和重力场同时存在并相互影响,这样的场叫复合场。如:电磁感应中的磁场和闭合电路包围的磁场,强弱电场,静止或运动时都会产生涡旋电场;在重力场中,物体在电场中可能受到电场力作用,在磁场中可能受到洛伦兹力作用。
以下为组合场具体内容:
1. 电磁+重力:如带电粒子在重力场、磁场和匀强电场中的组合问题。
2. 静电力+重力:带电粒子在复合场中平衡或做匀速直线运动。
3. 磁场力+电场力+重力:如带电粒子在复合场中做匀速圆周运动。
以上内容供参考,如有疑问,可以咨询学校老师获取准确的学习信息。
相关例题:
问题:一个质量为 m 的带电粒子以初速度 v0 射入一个位于 O 点的电场强度为 E、方向竖直向上的匀强电场中,已知粒子重力忽略不计。
1. 如果粒子射入电场时速度方向与电场方向夹角为 θ,求粒子在电场中的运动时间。
解答:
粒子在电场中做类平抛运动,水平方向上做匀速直线运动,竖直方向上做初速度为零的匀加速直线运动。
根据题意,粒子在电场中的运动可以分解为水平和竖直两个方向的运动。
水平方向上,粒子做匀速直线运动,其运动时间为:
t_{水平} = \frac{x}{v_{0}}
其中 x 是粒子在水平方向上的位移。
竖直方向上,粒子做初速度为零的匀加速直线运动,加速度为 a = \frac{qE}{m},其运动时间为:
t_{竖直} = \frac{v_{y}}{\frac{qE}{m}} = \frac{mv_{0}}{qE} \cdot \tan\theta
其中 v_{y} 是粒子在竖直方向上的速度。
因此,粒子在电场中的运动总时间为:
t = t_{水平} + t_{竖直} = \frac{x}{v_{0}} + \frac{mv_{0}}{qE} \cdot \tan\theta
其中 θ 是粒子射入电场时速度方向与电场方向的夹角。
2. 如果一个质量为 m 的带电粒子以相同的初速度 v0 射入一个位于 O 点的磁场中,磁场方向垂直于纸面向里。已知粒子重力忽略不计。求粒子在磁场中的运动轨迹。
解答:
粒子在磁场中做匀速圆周运动,根据洛伦兹力提供向心力,可以列出方程:qvB\mathbf{\cdot}\overset{\longrightarrow}{r} = m\mathbf{\cdot}\mathbf{v^{2}r} / r^{2},其中 r 是粒子的轨道半径。
根据题意,粒子的轨道半径可以表示为:r = \frac{mv}{\sqrt{qB}}
因此,粒子在磁场中的运动轨迹是一个圆周。
综上所述,复合场及组合场是指由多种场力共同作用的空间区域,其中可能包括电场、磁场、重力场等。对于这类问题,我们需要根据不同场力的性质和作用方式进行分析和求解。
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