- 物理必修二磁场
物理必修二磁场包括磁感应线、磁铁与电流的作用、磁场对电流的作用、洛伦兹力、安培力、磁通量等。
磁感应线:用来描述磁场中各点的磁场强弱和方向的假想线,其疏密程度表示磁场的强弱,而方向则由小磁针N极的指向确定。
磁铁与电流的作用:磁场是由磁铁和电流产生的。
磁场对电流的作用:通电导体在磁场中会受到力的作用,力的方向与电流方向和磁场方向有关。
洛伦兹力:带电粒子在磁场中运动时也会受到力的作用,这个力被称为洛伦兹力。
安培力:当许多电子形成电流时,电子受到洛伦兹力的作用而使它们沿着导线移动而产生磁效应,因此导线也会受到安培力的作用。
磁通量:描述穿过某个面的磁场强度的多少的物理量。
相关例题:
题目:
一个电子(质量为 m,电荷量为 e)以速度 v 垂直射入磁感应强度为 B 的匀强磁场中,电子运动的方向与磁场方向垂直。求电子在磁场中的偏转距离。
分析:
在磁场中,电子受到洛伦兹力作用而发生偏转。根据洛伦兹力公式和牛顿第二定律,可以求出电子的偏转距离。
公式:Δx = qvBsinθ,其中Δx为偏转距离,q为电子的电荷量,v为电子的速度,B为磁感应强度,θ为电子速度与磁场方向的夹角。
解答:
设电子射入磁场时的入射方向与水平方向的夹角为θ,则电子在磁场中的运动轨迹所对应的圆心角为θ。
根据题意,电子在磁场中的运动可以分解为水平和垂直两个方向的分运动。垂直分运动即为上述分析中的洛伦兹力运动,其对应的圆心角为θ。
根据洛伦兹力公式和牛顿第二定律,有:
F = qvBsinθ = ma
其中F为洛伦兹力,a为加速度,v为电子的速度,q为电子的电荷量,B为磁感应强度,θ为电子速度与磁场方向的夹角。
根据运动学公式,有:
Δx = aΔt = vΔθ
其中Δx为偏转距离,Δt为时间间隔,v为电子的速度,Δθ为圆心角。
将上述两式代入可得:
Δx = qvBsinθ = mv²/Bcosθ
其中cosθ可以忽略不计(因为θ很小),所以Δx = mvBsinθ。
总结:一个电子以速度v垂直射入磁感应强度为B的匀强磁场中时,其偏转距离为mvBsinθ。
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