- 高三物理立体磁场
高三物理立体磁场包括但不限于以下几种：
1. 条形磁场：是一种最基本的立体磁场，其磁力线主要沿磁极坐标轴方向。
2. 环形磁场：当一个电流元沿圆形路线运动时，会产生环形磁场。
3. 通电螺线管磁场：这是沿轴线方向磁场强度逐渐变化，而且方向不断改变的立体磁场。
4. 通电直导线磁场：这种磁场是空间中具有单一方向且强度恒定的立体磁场。
5. 蹄形磁场：这种磁场类似于通电螺线管磁场，不同之处在于其磁极结构为蹄形，可产生极性不同的两极磁场。
6. H形磁场：这种磁场由H形铁芯磁铁产生，具有均匀且连续的磁场强度。
7. U形磁场：这种磁场类似于H形磁场，不同之处在于其磁力线主要沿U形铁芯的凹槽方向。
这些立体磁场在物理问题中通常以相关模型的形式出现，需要考生理解并掌握这些模型的特点和解决方法。
相关例题：
题目：
一个质量为 m 的小球，在磁感应强度为 B 的匀强磁场中，以一定的初速度 v 垂直于磁场方向射入磁场。小球在磁场中做匀速圆周运动的半径为 r，已知洛伦兹力的方向始终与速度方向垂直。在小球的运动过程中，已知重力加速度为 g。
（1）求小球在磁场中的运动周期 T；
（2）若小球从磁场中射出后垂直进入一个平行板电容器中，两极板间距离为 d，极板宽度为 L，电容器电容为 C。小球在平行板电容器中运动时，两极板上会积累电荷，求小球在平行板电容器中运动的时间 t。
分析：
（1）根据洛伦兹力提供向心力，结合半径和周期公式可求得小球在磁场中的运动周期 T。
（2）根据平行板电容器的工作原理和带电粒子在电容器中的运动规律，可求得小球在平行板电容器中运动的时间 t。
解答：
（1）根据题意，小球在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，有：
Bvq = mrvB = mrw²
其中 v 是小球在磁场中的初速度，r 是小球做圆周运动的半径，w 是圆周运动的角速度。
根据周期公式 T = 2πr/v，可得到小球在磁场中的运动周期 T = 2πm/Bq。
（2）当小球从磁场中射出后进入平行板电容器时，电容器两极板上会积累电荷，根据平行板电容器的工作原理，电容器两极板间的电压为：
U = Ed = qEd
其中 E 是电场强度，D 是两极板间的距离。
根据带电粒子在电容器中的运动规律，带电粒子在电场中的加速度为：
a = qE/m = q²D²/2mL²
带电粒子在电场中做匀加速直线运动，根据位移公式 x = v²/2a，可得到带电粒子在平行板电容器中运动的时间 t = L/v - L/v²/2a。
将上述公式代入可得：
t = L/v - r²/v²g(πD²/2L) - πr²/v²gT
其中第一项是带电粒子从磁场中射出到进入平行板电容器所需的时间，第二项是带电粒子在平行板电容器中做匀加速直线运动的时间。
代入已知量可得：
t = L/v - πr²/v²g(πD²/2L) - πr²/v²gT
化简可得：
t = L(πD² - 2v²gT) / (2vBq) + r²(πD² - 2v²gT) / (v²gT)
其中第一项是带电粒子从磁场中射出到进入平行板电容器所需的时间，第二项是带电粒子在平行板电容器中做匀加速直线运动的时间。
代入已知量并化简可得：
t = πL(D² - 4gT²r²) / (4Bq) + r²(πD² - 4gT²r²) / (gT²r²)
所以小球在平行板电容器中运动的时间为：t = πL(D² - 4gT²r²) / (4Bq) + r²(πD² - 4gT²r²) / (gT²r²)。
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