- 高三物理磁场例题
以下是一些高三物理磁场相关的例题:
1. 题目:在某一匀强磁场中,有两个质量不同的粒子飞入磁场,入射方向和磁场方向垂直。已知它们以相同的速度做匀速圆周运动,那么这两个粒子的质量是否相同?
答案:两个粒子以相同的速度做匀速圆周运动,说明它们受到的向心力相同。而向心力是由洛伦兹力提供的,所以两个粒子受到的洛伦兹力也相同。又因为它们都受到相同的磁场力,所以它们所受的磁场力也相同。根据牛顿第二定律,这两个粒子的质量必定相同。
2. 题目:一个矩形区域,一边有一个小孔,另一边有一个小圆孔,小孔中有一粒子源不断向外发射粒子。在离小圆孔一定距离处放置一垂直于小圆孔平面的荧光屏。已知粒子的质量为m,电量为q,从小孔射入磁场的速度方向与小圆孔平面的法线成30°角。求荧光屏上可能出现的亮点的最大范围。
答案:根据粒子在磁场中的运动规律,可以求出粒子在磁场中的运动轨迹半径和圆心角。当粒子从两个不同的半圆相切时,荧光屏上可能出现亮点的最大范围。
3. 题目:一个电子以一定的速度进入匀强磁场中,电子在磁场中的运动轨迹是一个半圆弧。已知电子的质量为m,电量为e,磁感应强度为B。求电子在磁场中运动的时间。
答案:根据电子在磁场中的运动规律,可以求出电子运动的周期和运动弧长,从而求出电子运动的时间。
以上题目仅供参考,高三物理磁场还有很多其他知识点和例题,建议咨询老师或查阅相关书籍获取更多信息。
相关例题:
题目:
一个电子以初速度v0从P点垂直射入一个宽度为d的匀强磁场区域,已知电子的质量为m,电量为e,磁感应强度为B,求电子在磁场中运动的轨道半径和运动时间。
解析:
1. 首先,电子在磁场中受到洛伦兹力作为向心力,根据牛顿第二定律和向心力公式,可得到轨道半径公式:
R = m (v0/B)
2. 其次,由于电子在磁场中做匀速圆周运动,所以其运动周期与磁场无关。根据周期公式:
T = 2πm/B
3. 最后,电子在磁场中的运动时间可以通过轨道半径和电子速度在磁场中的偏转角度来计算。偏转角度可以通过几何关系得到,即电子在磁场中运动的轨道与射入点之间的夹角θ。
根据几何关系,θ = tan-1(d/R)
所以,电子在磁场中的运动时间为:
t = θ / v0
答案:
根据上述公式,我们可以得到电子在磁场中的轨道半径为:
R = m (v0/B) = m (v0 π d/B^2)
运动周期为:
T = 2πm/B
运动时间为:
t = θ / v0 = tan-1(d/R) / v0 = (π d/v0) / (1 + B^2 d^2 / 4 v0^2)
注意:以上解答仅供参考,具体解题过程可能需要根据题目要求进行适当的调整和修正。
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