- 高三物理特训磁场
高三物理特训磁场的知识点包括磁场和磁感应强度、磁感线、安培力、洛伦兹力、带电粒子在匀强磁场中的运动等。具体来说,磁场有磁场力和左手定则,判断通电导线在磁场中受到的安培力和运动电荷在磁场中受到的洛伦兹力。磁感应强度是描述磁场强弱和方向的物理量,磁感线是描述磁场分布情况的假想曲线。安培力和洛伦兹力是磁场中的两个重要概念,分别用于描述通电导线(电流元)和运动电荷在磁场中的受力和运动情况。
此外,常见的磁场有地磁场、磁铁磁场和通电导线(电流)磁场。地磁场的方向和强度相对稳定,而磁铁磁场则可以根据磁极和条形磁铁的极性来判断。通电导线的磁场则可以根据左手定则来判断。
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相关例题:
题目:一个质量为 m 的小球,在距离地面高度为 H 的位置以初速度 v0 水平抛出,同时在其正下方有一磁感应强度为 B 的匀强磁场。小球在运动过程中遇到一个垂直于小球运动方向的磁场区域,磁场区域的宽度为 d。求小球在磁场中运动的时间。
解答:
小球在磁场中做匀速圆周运动,根据洛伦兹力提供向心力,有:
Bvq = mω²r
其中,v 是小球在磁场中的速度,r 是小球运动的轨道半径。
由于小球在水平方向上做匀速直线运动,所以有:
v0 = vcosθ
其中,θ是小球与水平方向的夹角。
当小球从最高点运动到磁场区域时,其速度方向恰好与磁场边界垂直,此时小球在磁场中的速度为 v1 = vsinθ。
根据几何关系可知,轨道半径 r = d/2。
因此,可以求得小球在磁场中的运动周期 T = 2πm/Bq。
根据运动学公式可知,小球在磁场中运动的时间 t = H/v - θ/v + T/2。
其中,H/v 是小球从抛出到最高点的时间,θ/v 是小球在磁场中做圆周运动的时间,T/2 是小球在磁场中做圆周运动的半个周期的时间。
综上所述,小球在磁场中运动的时间为 t = H/v - θ/v + πd/v0。
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