- 高考物理临界磁场
高考物理临界磁场可能涉及到以下几种情况:
1. 磁感应强度B突然变为零的临界条件:当穿过某一面积的磁通量发生变化时,若B方向与面积S垂直,则B减小为零时,会产生感应电流。
2. 磁感应强度B减小为零到增大到某一数值的临界条件:当磁感应强度减小为零时,物体不受磁场力作用,当磁感应强度增大时,物体受磁场力作用。
3. 磁场方向垂直于速度方向的临界条件:当带电粒子垂直进入匀强磁场时,若粒子运动方向与磁场方向垂直,粒子将做匀速圆周运动。
4. 洛伦兹力提供向心力的临界条件:当带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动时,洛伦兹力提供向心力,此时粒子的轨道半径、周期、速度、向心力均不变。
5. 粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动到粒子所受洛伦兹力等于零的临界条件:当粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动时,若突然撤去磁场,此时粒子所受洛伦兹力等于零。
以上仅是部分可能的情况,实际上临界磁场可能涉及更多情况,建议咨询物理老师获取更多信息。
相关例题:
当一个带电粒子垂直于磁场方向进入匀强磁场时,会受到洛伦兹力,而洛伦兹力的大小与带电粒子的速度以及磁感应强度有关。当带电粒子以某一速度进入磁场时,会达到一个临界速度,使得洛伦兹力等于零,此时磁感应强度即为临界磁场。
题目:一个质量为 m 的带电粒子以速度 v 垂直于磁感线射入匀强磁场中,已知带电粒子的电量为 q,磁感应强度为 B,且已知带电粒子在磁场中的轨道半径为 r。求:
(1)带电粒子在磁场中的运动周期;
(2)当带电粒子以速度 v 进入该匀强磁场时,磁感应强度的最小值。
解答:
(1)带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动,由洛伦兹力提供向心力,根据牛顿第二定律和圆周运动规律,有:
Bvq=mv²/r
解得:T=2πr/v
即带电粒子在磁场中的运动周期为 T = 2πr/v。
(2)当带电粒子以速度 v 进入该匀强磁场时,磁感应强度 B 的最小值为临界磁场。此时带电粒子做匀速直线运动,不受洛伦兹力作用,因此有:
Bmin=mv/qr
解得:Bmin=qv/2πr
即磁感应强度的最小值为 Bmin = qv/2πr。
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