- 高三物理磁场习题
以下是一些高三物理磁场相关的习题:
1. 如图1,在直角坐标系xOy的第一象限,分布着与坐标轴相交的匀强磁场区域,其边界与坐标轴平行,在y轴右侧磁场方向为垂直纸面向外,在x轴左侧磁场方向为垂直纸面向里。一质量为m、电荷量为q(q>0)的粒子从y轴上的A点以速度v沿+y方向射入第一象限,粒子经过y轴上B点,到达第四象限的C点时被匀强电场减速至零。已知A点坐标为(0,a),B点坐标为(b,0),OC连线与x轴夹角为θ,求:
(1)粒子在磁场中运动时所受洛仑兹力的大小和方向;
(2)匀强磁场的磁感应强度B的大小;
(3)电场强度E的大小。
图1
【分析】
(1)粒子在磁场中做匀速圆周运动,根据左手定则可确定粒子所受洛仑兹力的方向;
(2)粒子在磁场中做匀速圆周运动,根据半径公式可求得磁感应强度的大小;
(3)粒子在电场中做类平抛运动,根据几何关系求得电场强度的大小。
2. 如图2所示,在直角坐标系xOy的第一象限内分布着磁感应强度为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场,第二象限内分布着沿y轴负方向的匀强电场,第三、四象限内分布着沿x轴正方向的匀强电场。一质量为m、电荷量为q(q>0)的粒子从A点以速度v沿+x方向射入第一象限,粒子经过原点O时恰好打在第四象限的D点。已知A点坐标为(a,b),OD连线与x轴夹角为θ,求:
(1)粒子在电场中运动时所受电场力的大小和方向;
(2)粒子从A点射入到D点所受电场力做的功;
(3)匀强电场的场强E的大小。
图2
【分析】
(1)粒子在电场中做类平抛运动,根据牛顿第二定律可确定电场力的大小和方向;
(2)粒子在电场中做类平抛运动,根据几何关系可求得电场力做的功;
(3)粒子在磁场中做匀速圆周运动,根据半径公式可求得磁感应强度的大小。
以上题目涉及到的知识点包括带电粒子在磁场中的运动、左手定则等,需要运用相关物理规律和公式进行求解。
相关例题:
题目:一个质量为 m 的带电粒子以速度 v 垂直射入磁感应强度为 B 的匀强磁场中,求粒子在磁场中的运动轨迹。
解答:
粒子在磁场中受到洛伦兹力作用,根据左手定则可以判断出粒子在磁场中的运动轨迹为圆弧。
设粒子在磁场中运动的半径为 R,根据洛伦兹力提供向心力可得:
Bvq = mR(v/R)²
解得:R = mv/Bq
由于粒子在磁场中做圆周运动,所以粒子的运动轨迹是以 Bqv/m 为半径的圆弧。
希望这个例子能够满足您的需求。如果您需要其他类型的题目或解答,请随时告诉我。
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