- 高考物理边界磁场
高考物理边界磁场的知识点包括:
1. 磁场的方向:在磁体外部,磁感线从磁体的北极出来,回到南极。在磁体内部,磁感线从S极到N极。
2. 电流或运动电荷在磁场中会受到磁场力(即磁体间的相互作用是通过磁场发生的)。
3. 洛伦兹力不做功,因为力的方向始终与运动方向垂直。
4. 带电粒子在磁场中的运动:洛伦兹力提供向心力,注意洛伦兹力方向与速度方向垂直,所以其作用效果为改变速度的方向(即改变运动轨迹),不能改变速度的大小。
边界磁场的概念可能出现在复杂形状磁场的问题中,这时需要将复杂磁场分解为几个边界磁场来分别处理。常见的问题类型包括复合磁场的选择题和计算题,以及涉及边界磁场的实验设计题等。
以上内容仅供参考,如想了解更多,建议咨询物理老师。
相关例题:
题目:一个质量为 m 的小球,在长为 L 的细线牵引下,在磁感应强度为 B 的匀强磁场中做匀速圆周运动。已知小球在最低点时细线受到的拉力恰好为小球所受重力的三倍,求小球在最高点时的速度大小。
分析:
1. 小球在磁场中做匀速圆周运动,受到重力 mg、细线的拉力 F 和洛伦兹力 f 的共同作用。
2. 根据题意,小球在最低点时拉力恰好为重力的三倍,可列出方程 F = 3mg。
3. 小球在磁场中做圆周运动时,洛伦兹力不做功,因此机械能守恒。根据机械能守恒定律,可列出方程 mgL = mv²/2 + mv₁²/2。
解题:
F = 3mg
mgL = mv²/2 + mv₁²/2
由于小球在最低点时拉力恰好为重力的三倍,可得 BqvL = 3mgL。
将上述两个方程代入第三个方程可得:
mv²/2 = mv₁²/2 + Bqv₁L/m
由于小球在最高点时的速度大小与最低点相比没有变化,因此有 v₁ = v - vL/L。
将 v₁ 代入上式可得:
mv²/2 = mv²/2 - mvl²/L + BqvL/m
化简可得:
v = √(gL + BL²)
所以,小球在最高点时的速度大小为√(gL + BL²)。
总结:本题主要考查了磁场中的圆周运动问题,通过分析受力情况并结合机械能守恒定律列方程求解。解题的关键是要熟练掌握磁场中圆周运动的受力分析和运动规律。
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