- 高一物理磁场例题
以下是一些高一物理磁场相关的例题:
1. 带电粒子在磁场中的偏转:
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例1:在水平向右的匀强磁场中,放一通电直导线,导线沿顺时针方向以速度v绕垂直于磁场方向放置的轴转动,使导线中减少的动能全部转化为电能,则导线中的电流方向为沿什么方向?
例2:在磁感应强度为B的匀强磁场中,有一个与磁场方向垂直的平面,面积为S,当磁场随时间均匀变化时,能产生的最大感应电动势是多少?
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2. 通电导线在磁场中的受力:
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例:一根长为0.1m的通电导线,通过的电流为2A,放在磁感应强度为B=0.5T的匀强磁场中,通电导线与磁场垂直,它受到的安培力有多大?
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3. 安培力与洛伦兹力的应用:
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例:在磁感应强度为B的水平匀强磁场中,放一根长为L的直导线AB,导线中电流为I,求AB所受的安培力的大小和方向。
例:在距地面某一高度有一质量为m的带电小球,由于所受静电力的作用,处于静止状态。现突然将两平行板间的距离增大到原来的两倍,则小球由静止释放后将做匀加速直线运动。已知两板间的距离为d,板间电压为U,小球所受重力加速度为g。求:小球开始运动时的加速度大小和方向。
```
以上问题都涉及到磁场的基本概念、应用以及计算,可以帮助你更好地理解和学习高一物理磁场部分的内容。
相关例题:
题目:
一个电子以初速度v0垂直射入一个匀强磁场中,电子的质量为m,电量为e,电子从磁场中射出的速度为多少?
解答:
Bvq = ma
其中,B是磁感应强度,q是电子的电量,v是电子在磁场中的速度,a是电子的加速度。由于电子在磁场中做圆周运动,其轨道半径为r = mv/qB。
因此,根据能量守恒定律,电子的动能和势能之和应该保持不变。即:
mv^2/2 + eU = mv0^2/2
其中U是电子在磁场中运动时电势能的增加量。
将r = mv/qB代入上式,得到:
mv^2/2 + eU = mv0^2/2 + eBlv/1
其中l是电子在磁场中运动的路径长度。由于电子在磁场中做圆周运动,l可以忽略不计。因此,上式简化为:
mv^2/2 = mv0^2/2 + eU
将上式两边同时乘以e/m,得到:
e(mv^2 - v0^2) = eU + ev0^2
由于电子的动能和电势能之和不变,因此有:
mv^2 - mv0^2 = 0
将上式代入上式得到:
U = v0Bq
最后,将上式代入原方程中得到:
mv^2 = mv0^2 + ev0Bq - eBqv^2/v0 - eBqv0/v^2
化简后得到:
v = (v0 - v0Bq/m) / (1 - v0Bq/m)
所以,电子从磁场中射出的速度为(v0 - v0Bq/m) / (1 - v0Bq/m)。
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