- 高考物理磁场专题
高考物理磁场专题包括以下内容:
1. 磁感应强度:定义、方向、测量、单位、叠加等。
2. 安培力:安培力的成因、大小、方向、大题常见类型、与洛仑兹力的关系。
3. 洛伦兹力:带电粒子在磁场中的运动、左手定则、常见类型。
4. 磁场对电流的作用:电阻、电流、安培力及其应用。
5. 磁场对运动电荷的作用:带电粒子在匀强磁场中的运动、圆周运动与洛仑兹力。
6. 磁介质:介质的分类以及磁化等。
7. 磁感应强度的应用。
此外,磁场专题还会涉及到一些基础概念的理解和易错点的提醒,例如磁场线的分布情况,以及磁感应强度的方向判断等。同时,磁场专题也常常与带电粒子在电磁场中的运动结合起来考察,同学们在复习时要注意综合把握。
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,在垂直于匀强磁场的平面内做圆周运动。已知小球运动到最高点时的速度为 v,求小球在最低点时的速度大小。
分析:
1. 小球在磁场中做圆周运动,受到重力 mg 和绳子的拉力 F 的作用。
2. 根据牛顿第二定律和向心力公式,可以求出小球在最高点和最低点时的加速度和所需向心力的大小。
3. 根据动能定理,可以求出小球在最低点时的速度大小。
解答:
设小球在最高点时的速度为 v1,最低点时的速度为 v2。
1. 在最高点时,小球受到重力和绳子的拉力作用。根据牛顿第二定律,有:
$F - mg = mfrac{v^{2}}{L}$
解得绳子的拉力 F = mg + mfrac{v^{2}}{L}
2. 在最低点时,小球受到重力和绳子的拉力作用,且拉力充当向心力。根据向心力公式,有:
$Fprime = mfrac{v^{2prime}}{L}$
其中 F’ = F - mg
解得所需向心力的大小为 F’ = mfrac{v^{2prime}}{L} - mg
3. 根据动能定理,在最低点时,小球增加的动能等于合外力所做的功,即:
$frac{1}{2}mv^{2prime} = frac{1}{2}mv^{2} + mu mg times 2L$
其中 $mu$ 为绳子的张力系数。解得小球在最低点时的速度大小为:
$v^{2prime} = frac{3}{2}v^{2} + 4gL$
答案:小球在最低点时的速度大小为 $sqrt{frac{3}{2}v^{2} + 4gL}$。
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