- 高二物理大题磁场
高二物理大题中常见的磁场有:
1. 通电直导线周围的磁场;
2. 环形电流、通电螺线管周围磁场;
3. 静止的磁体周围存在磁场;
4. 运动电荷(电子)的磁场;
5. 电磁铁的磁场。
此外,安培定则和安培左手定则也是高二物理大题中常见的磁场知识。这些磁场知识在物理学习中具有重要作用,在电学中占有重要地位。通过这些知识的学习,有助于更好地理解电学相关概念和原理,提高自己的物理水平。
相关例题:
【例题】
在一个长方形区域内(长为L,宽也为L)存在匀强磁场,磁场方向垂直于纸面向里。已知磁感应强度为B,现在有一个质量为m,电量为q的小物体(不计重力),从长方形区域的边缘以速度v沿垂直于磁场的方向射入磁场。求小物体从另一侧射出磁场时的位置。
【分析】
首先,我们需要明确小物体在磁场中的运动规律。根据洛伦兹力公式,小物体在磁场中受到的洛伦兹力为:
F = qvB
由于小物体不受其他外力,因此其运动轨迹为圆弧。根据题意,小物体从边缘射入磁场,因此其运动轨迹的圆心角为90度。
【解答】
根据上述分析,小物体在磁场中的运动轨迹为半径为r的圆弧,圆心角为90度。设小物体从射入点到出射点的距离为x,则有:
r = L - x
由几何关系可知,小物体在出射点处的速度方向与射入点处的速度方向之间的夹角为45度。因此,小物体在出射点处的速度大小为:
v' = sqrt(2)v
根据动量守恒定律,小物体在出射点处的速度大小与在射入点处的速度大小相等。因此,有:
mv = m(sqrt(2)v)
解得:
x = (L - vt) / 2 = (L - sqrt(2)vsqrt(1-B^2/2m)) / 2B
其中t为小物体在磁场中运动的时间。根据运动学公式可知:
t = (r - x) / v = (L - sqrt(2)vsqrt(1-B^2/2m)) / (qB)
【解析】
本题主要考察了磁场中的运动规律和动量守恒定律的应用。首先根据洛伦兹力公式确定小物体的运动轨迹为圆弧,再根据几何关系求出小物体在出射点处的速度和位移,最后根据动量守恒定律求解出射点处的速度和位移。需要注意的是,本题中磁感应强度B的大小未知,因此在求解过程中需要用到B的平方值。
【答案】
小物体从另一侧射出磁场时的位置为长方形区域的另一侧边缘处。
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