高三物理磁场必考题目和相关例题如下:
题目:在某一空间存在方向垂直于纸面向外的匀强磁场,一质量为m的带电粒子(重力不计),以一定的初速度v沿纸面垂直于磁场的方向射入磁场,粒子经过一段时间后,又恰好垂直射入以某挡板P,且粒子在射入挡板的过程中,没有经过磁场,已知粒子在磁场中运动的时间为t,求:
(1)该粒子一定是哪种粒子?
(2)该粒子在磁场中运动的轨道半径和轨道平面?
(3)该粒子在挡板P处射入时的速度方向与挡板的夹角θ的正切值。
相关例题:
【分析】
(1)粒子在磁场中做匀速圆周运动,洛伦兹力提供向心力,根据牛顿第二定律和圆周运动的规律求解即可;
(2)粒子在磁场中做匀速圆周运动,根据半径公式求解即可;
(3)粒子在挡板P处射入时,速度方向与磁场边界的夹角为θ,根据几何关系求解即可.
【解答】
(1)粒子在磁场中做匀速圆周运动,洛伦兹力提供向心力,则有:$qvB = m\frac{v^{2}}{r}$解得:$r = \frac{mv}{qB}$由于粒子带正电或负电,故该粒子可能是电子或质子.
(2)由于粒子的轨道半径$r = \frac{mv}{qB}$,故轨道平面过B点.
(3)粒子在挡板P处射入时,速度方向与磁场边界的夹角为$\theta $,则有:tan\theta = \frac{r}{L} = \frac{mv}{qBL} = \frac{mv}{qB\sqrt{2L^{2} + 2r^{2}}}.
【点睛】本题考查了带电粒子在磁场中的运动问题,关键根据洛伦兹力提供向心力列式求解.
以上是关于该题的相关例题,希望对您有帮助。
高三物理磁场必考题目:
一质点在磁感应强度B=2T的匀强磁场中,从A点开始计时,沿顺时针方向做匀速圆周运动,已知质点在t=1s时,第一次通过磁场直径AB的端点,求:
(1)质点的运动周期;
(2)质点运动到第n秒末时,它第一次通过磁场直径的中点。
相关例题:
在磁感应强度为B的匀强磁场中,一质量为m、电量为q的带电粒子以某一速度垂直射入磁场中,经过时间t,粒子运动半径恰好减小到零,求磁感应强度B的大小。
分析:带电粒子在磁场中做匀速圆周运动,洛伦兹力提供向心力,由牛顿第二定律和圆周运动规律求解。
解:带电粒子在磁场中做匀速圆周运动,洛伦兹力提供向心力,由牛顿第二定律得:
$qvB = m\frac{v^{2}}{r}$
解得:$r = \frac{mv}{qB}$
当半径减小到零时,粒子的速度方向垂直于磁场直径AB,由几何关系可知:$t = \frac{n\pi r}{v}$
联立解得:$B = \frac{m\pi}{q\pi n}$。
高三物理磁场必考题目
一、选择题
1. 在真空中两个点电荷相距一定的距离,它们之间的库仑力大小为F,若它们的带电量都增加为原来的2倍,距离变为原来的2倍,则它们之间的库仑力大小变为( )
A. 4F B. 2F C. F D. 无法确定
2. 一根通电导线在某处不受磁场力作用,可以判定( )
A. 该处没有磁场
B. 该处可能有磁场,也可能没有磁场
C. 该处可能有磁场,也可能该处的磁场方向与导线方向平行
D. 该处磁场的方向一定与导线方向垂直
二、填空题
3. 两个半径为R的圆形线圈同心放置,圆心重合,大线圈的线圈匝数为n1,小线圈的线圈匝数为n2,当小线圈绕着垂直于大线圈平面的轴以角速度ω匀速转动时,求两线圈间的互感。
三、计算题
4. 一条形磁铁放在桌面上,其一半位于闭合线圈中,当条形磁铁转动时,闭合线圈中是否有感应电流产生?请说明理由。
相关例题和常见问题
一、选择题和填空题
在高三物理磁场部分的选择题和填空题中,常见的考点包括库仑定律、磁场、磁感应强度、安培力、洛伦兹力等等。其中,磁场方向的判断、磁感应强度的方向判断、以及安培力和洛伦兹力的应用是重点考查内容。在解答这类题目时,需要注意题目中的关键词汇和隐含条件,并灵活运用所学公式和定理进行解答。
二、计算题
高三物理磁场部分的计算题通常会涉及到复杂的问题,如多个磁场叠加、磁场变化等等。在解答这类题目时,需要仔细审题,明确各个量的关系,并运用所学公式和定理进行计算。同时,还需要注意题目中的限制条件和关键词汇,如“最大值”、“有效值”、“匀速转动”等等。
常见问题还包括关于磁场方向、磁感应强度方向、安培力方向、洛伦兹力方向的判断和计算,以及磁场中带电粒子运动轨迹的分析等等。需要同学们在平时的学习中多加练习,提高自己的解题能力和思维能力。
