例题:
题目:一个质量为m的带电粒子以速度v垂直射入匀强磁场中,洛伦兹力为电场力的$2$倍,求磁感应强度B的大小和方向。
解析:
根据题意,带电粒子在磁场中做匀速圆周运动,洛伦兹力提供向心力,有:
$B \cdot v = \frac{mv^{2}}{R}$
其中R为粒子做圆周运动的轨道半径。
又因为电场力为电场强度与电荷量的乘积除以质量,即:
$F_{电} = qE$
且电场力与洛伦兹力的比值为$2:1$,所以有:
$qvB = 2qE$
将两个式子联立,可得:
$B = \frac{2E}{v}$
方向与电荷受到的电场力的方向相同。
答案:磁感应强度B的大小为$\frac{2E}{v}$,方向与电荷受到的电场力的方向相同。
总结:磁场是存在于磁体周围的一种物质,磁场的基本性质是它对放入其中的磁体产生磁力的作用。电场也是存在于电荷周围的另一种物质,电场的基本性质是它对放入其中的电荷产生力的作用。在学习磁场和电场时,要注意它们的区别和联系。
例题:
在电场中某点放置一个电荷量为q的试探电荷,测得该点的电场强度为E。若在该点放置一个电荷量为2q的试探电荷,则试探电荷受到的电场力将变为原来的多少倍?
解析:
电场强度是描述电场力的性质的物理量,由电场本身决定,与试探电荷无关。因此,放置试探电荷后,电场强度E不变。根据电场力公式F = qE,放置试探电荷后,试探电荷受到的电场力将变为原来的2倍。
总结:电场强度与试探电荷无关,电场力与试探电荷有关。
磁场也是由磁场本身决定的物理量,与放入其中的磁体无关。因此,放置磁体后,磁场强度H不变。根据安培环路定理,磁感应强度B与磁场强度H的关系为B = μH,其中μ为磁导率。因此,磁感应强度B也不变。
以上是关于磁场、电场和相关例题的简单介绍,希望能对您有所帮助。
初三物理中,磁场、电场是两个重要的概念,也是学生容易混淆和出错的地方。下面列举一些常见问题和例题,帮助你更好地理解和掌握这两个概念。
问题1:磁场和电场有什么区别?
答:磁场和电场都是物质存在的形态,但它们的表现形式和特性有所不同。磁场是由磁体、电流等磁性物质产生的,具有方向性和强度等特性;电场是由电荷产生的,它存在于电荷周围,具有吸引力 和排斥力。
例题:请画出通电螺线管周围的磁场分布,并标出磁极和磁感线的方向。
问题2:如何描述磁场的方向?
答:在磁场中,小磁针北极所指的方向就是该点磁场的方向。可以使用磁感线来形象地表示磁场的方向和强度,磁感线越密集,磁场越强。
例题:在通电螺线管周围存在磁场,请画出小磁针的指向,并标出电源的正负极。
问题3:如何用电流表和电压表测量电场强度?
答:电场强度是描述电场特性的物理量,它不能直接测量,但可以通过测量电场中某点的电流和电压来计算电场强度。电流表用来测量通过导体的电流大小,电压表用来测量两点之间的电压差。通过测量导体的电流和两端的电压,可以计算出电场强度的大小。
例题:请设计一个实验方案,用电流表和电压表测量某点电场强度的大小和方向。
总结:磁场和电场是物理学中的重要概念,需要通过不断的实践和思考来加深理解和掌握。通过以上问题和例题的解答,希望能帮助你更好地理解和应用这两个概念。
