- 物理必修3磁场
物理必修3磁场包括:
1. 恒定磁场:磁场是存在于宇宙万物中的一种客观物质,而恒定磁场则是在时间上恒定不变的磁场。
2. 磁感应线:用来描述磁场的一系列假想曲线。
3. 磁感线密集程度代表磁场强度,磁感线稀疏的地方磁场强度小,磁感线密集的地方磁场强度大。
4. 电流和运动电荷产生的磁场:由电流和运动电荷所产生的磁场,可以分解为互相垂直的恒定电场和恒定磁场。
5. 磁铁和电流在空间上产生磁场,磁场对处于其中的实物具有力的作用。
6. 地磁场:地球是一个巨大的磁体,地球周围存在地磁场。
7. 常见的磁场:通电螺线管周围存在磁场;地磁场的北极在地理南极附近;在原子核周围存在着原子核式原子模型称为“核式结构模型”,原子核带正电,围绕原子核的电子在高速运动。
以上是物理必修3磁场的相关内容,仅供参考。
相关例题:
题目:磁场中的带电粒子运动
【问题背景】
在一个匀强磁场中,有一个矩形区域,磁场方向垂直于区域,磁场强度为B。在磁场区域内,有一个带电粒子,质量为m,带电量为+q。
【问题描述】
给定粒子的初速度和初位置,要求粒子在磁场中运动的最短路径。
【问题分析】
由于粒子在磁场中受到洛伦兹力作用,因此可以运用粒子在磁场中的运动规律来求解。根据粒子在磁场中的运动规律,可以得出粒子在磁场中的轨道半径和运动周期,进而可以求出粒子在磁场中运动的平均速度。因此,问题转化为求出粒子的运动周期和轨道半径,再根据几何关系求出最短路径。
【解题过程】
设粒子的初速度为v0,初位置到边界的距离为d,则粒子的运动周期为:
T = 2πm/qB
粒子的轨道半径为:
r = mv0/(qB)
当粒子从边界上的一个点出发,经过半个周期回到该点时,路径最短。此时,粒子在磁场中的运动轨迹与边界相切。根据几何关系,可得到最短路径为:
L = 2(d - r) + 半径r的圆弧长度
化简可得:
L = 2d - πr + 半径r的圆弧长度
将T和r代入可得:
L = 2d - π(mv0/qB) + mv0/qB × 2π/T的弧长
化简可得:
L = 2d - πd + 2πm/qB × 2π/T的弧长
由于粒子在磁场中的运动周期是已知的,因此可以求出最短路径:
Lmin = 2d - πd + 2πm/qB × (1)
其中(1)表示粒子运动周期的倒数。
【答案】
在最短路径下,粒子的最短路径为Lmin。具体数值需要根据题目中的具体参数进行计算。
【例题应用】
假设粒子的初速度为v0 = 1m/s,初位置到边界的距离为d = 1m,磁感应强度B = 0.5T。求粒子在磁场中运动的最短路径。
【解析】
根据上述解题过程,可得到最短路径为:Lmin = 2d - πd + 2πm/qB × (1) = 2 × 1 - π × 1 + 2 × 3.14 × 1 × (1) = 3.77m。因此,粒子在磁场中运动的最短路径为3.77米。
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