- 高考物理三维磁场
高考物理三维磁场包括但不限于以下内容:
1. 一维磁铁的磁场:理解磁铁周围的磁场,以及磁场的方向和强度。
2. 二维平面磁场:理解在平面上建立的磁场,如通电导线的磁场、电流周围的磁场等。需要掌握安培环实验以及磁力的基本性质。
3. 立体三维磁场:更复杂的磁场结构,如环形电流的磁场、同轴电缆的电场与磁场等。需要理解磁场的方向、磁感应强度等概念,以及磁场对运动电荷的作用。
此外,三维磁场的模型也可能包括磁偶源、霍尔效应等特定问题,需要针对性地加以解决。
请注意,具体的高考知识点可能会因教材版本、地区等因素略有不同。建议你在备考时关注你所使用教材的详细内容,或者向老师和同学寻求帮助。
相关例题:
题目:在直角坐标系原点O处有一个匀强磁场,磁场方向垂直于xoy平面向里。现有一粒子源在坐标轴上连续发射出一些粒子,这些粒子在磁场中运动时满足洛伦兹力提供向心力,且它们的轨迹在y轴上相交于一点。已知这些粒子的质量均为m,电量均为q,它们在磁场中运动的轨道半径为R,求它们在磁场中运动的时间。
【分析】
根据洛伦兹力提供向心力,结合牛顿第二定律和几何关系求解运动时间。
【解答】
设粒子在磁场中运动的时间为t,根据洛伦兹力提供向心力有:
$qvB = frac{mv^{2}}{R}$
其中v为粒子在磁场中的速度,R为轨道半径。
由于这些粒子的轨迹在y轴上相交于一点,所以它们在磁场中的运动轨迹为圆弧的一部分。根据几何关系可知,圆弧的圆心角为θ,则有:
$θ = frac{2pi}{n}$
其中n为粒子源发射的粒子数。
根据时间与角度的关系可知:
$t = frac{theta}{2pi} times frac{T}{2}$
其中T为圆周运动周期。
将上述三个式子代入可得:
$t = frac{n}{2} times frac{T}{R} = frac{npi m}{qB}$
其中n为粒子源发射的粒子数。
【答案】
这些粒子在磁场中运动的时间为$frac{npi m}{qB}$。
【说明】
本题考查了带电粒子在磁场中的运动问题,涉及洛伦兹力提供向心力、几何关系和时间与角度的关系等知识点。解题的关键是根据几何关系求出圆心角的大小,再根据时间与角度的关系求解时间。本题难度中等。
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