- 高考物理边界磁场
高考物理边界磁场的知识点包括:
1. 磁场的基本性质,用磁感线来描述,磁感线都是闭合曲线,在空间分布无规则,不相交,不相切。
2. 磁场的方向有两个含义:一是小磁针静止时北极所指的方向;二是小磁针北极所受磁场力的方向。
3. 洛伦兹力与安培力关系:安培力是因,洛伦兹力是果,安培力是宏观物体受到的力,洛伦兹力是运动电荷受到的力。
在边界磁场中,常见的有圆形磁场、条形磁场、蹄形磁场等。其中,圆形磁场中粒子的运动轨迹、最大射径、临界问题等是常考内容;条形磁场中常见问题有求粒子穿过条形磁场的次数、粒子在磁场中的速度、粒子在磁场中的偏转角等;蹄形磁场中常考问题包括粒子在复合场中的偏转、在磁场中运动的临界问题等。
以上就是高考物理边界磁场的一些知识点,希望对你有所帮助。
相关例题:
题目:一个质量为 m 的小球,在长为 L 的细线牵引下,在磁感应强度为 B 的匀强磁场中做匀速圆周运动。已知小球在最低点时细线与竖直方向的夹角为 θ,求小球在磁场中运动时细线的拉力。
分析:小球在磁场中运动时受到重力、细线的拉力和洛伦兹力。其中洛伦兹力提供向心力,因此可以根据牛顿第二定律和向心力公式求解拉力。
解答:小球在磁场中运动时,受到重力 mg、细线的拉力 T 和洛伦兹力 f。由于小球做匀速圆周运动,所以洛伦兹力 f 提供向心力,即
f = BqvS = mV²/r
其中,v 是小球在磁场中的线速度,r 是圆的半径。
小球受到重力 mg、细线的拉力 T 和支持力 N。其中 T 垂直于细线,指向圆心;N 垂直于斜边,指向圆外。
T - Ncosa = mgsina
其中,cosa 是支持力和重力的夹角,sina 是细线和竖直方向的夹角。
解得:T = mgs + mgcotθ
由于小球做匀速圆周运动,所以拉力 T 应该等于向心力 f,即 T = mV²/r。将上述解答代入可得:
T = mV²/r + mgcotθ
这道例题考察了边界磁场中小球的受力分析和运动规律,需要考生能够正确分析受力情况并运用牛顿第二定律和向心力公式求解拉力。考生需要注意支持力和重力的夹角、细线和竖直方向的夹角之间的关系,以及向心力和拉力的关系。
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