- 物理压轴题磁场
物理压轴题磁场的知识点包括:
1. 磁感应线:用来描述磁场分布的线,叫作磁感应线,简称磁感线。
2. 匀强磁场:磁感应强度大小不变(B),方向处处相同的磁场。
3. 磁通量:磁感应强度B与面积S的乘积,叫作磁通量。
4. 洛伦兹力:当运动电荷(在磁场中所受的力)与磁场方向垂直时,该力被称为洛伦兹力。
5. 安培力:通电导线在磁场中受到的力叫安培力。
6. 左手定则:伸开左手,使大拇指与其余四个手指垂直,并且都与手掌在同一平面内;让磁感线从掌心进入,并使四指指向电流的方向,这时拇指所指的方向就是通电导线在磁场中所受安培力的方向。
以上是物理压轴题磁场的一部分知识点,具体内容请咨询专业人士。
相关例题:
题目:
在一个长方形区域内,存在一个匀强磁场,其方向垂直于长方形平面向里。已知磁感应强度B = 0.5T,长方形区域的宽度为L = 2m,其中一半区域为阴影部分(未画出),另一半为空白部分。现在一个质量为m = 0.5kg的金属小球,从左侧边界上的A点以速度v = 4m/s向右运动,进入磁场后做匀速圆周运动。已知金属小球与磁场边界相切于B点时速度方向与水平方向的夹角为θ = 37°,求:
1. 小球在磁场中运动时所受的洛伦兹力的大小和方向;
2. 磁场区域的宽度L;
3. 磁场区域的长度L是多少?
分析:
根据题意,小球在磁场中做匀速圆周运动,因此小球受到的洛伦兹力提供向心力。根据洛伦兹力公式和向心力公式,可以求出小球在磁场中运动时所受的洛伦兹力的大小和方向。
解:
1. 根据题意,小球在磁场中做匀速圆周运动,因此小球受到的洛伦兹力提供向心力。根据洛伦兹力公式和向心力公式,可得:
$F_{洛} = qvB = 0.5 times 4 times 0.5 = 1N$
由于洛伦兹力的方向垂直于磁场方向和小球运动方向的平面,因此小球受到的洛伦兹力方向指向圆心。
2. 根据题意,小球从A点进入磁场后做匀速圆周运动,因此小球在磁场中的运动轨迹是一个圆弧。由于小球与磁场边界相切于B点时速度方向与水平方向的夹角为θ = 37°,因此小球在磁场中的运动轨迹是一个以B点为圆心、半径为r的圆弧。根据几何关系可得:
$r = vcostheta$
又因为小球受到的洛伦兹力提供向心力,因此有:
$F_{洛} = mfrac{v^{2}}{r}$
联立以上两式可得:
$L = frac{2pi r}{2} = frac{2pi vcostheta}{2}$
代入数据可得:
$L = frac{2pi times 4 times cos 37^{circ}}{2} = 3.78m$
所以磁场区域的宽度为L = 3.78m。
3. 由于磁场区域的一半为阴影部分,因此磁场区域的长度为:
$L_{磁} = L - L_{阴影} = L - frac{L}{2} = frac{3}{2}L = frac{3 times 3.78}{2}m = 5.67m$
所以磁场区域的长度为L = 5.67m。
综上所述,小球在磁场中运动时所受的洛伦兹力的大小为1N,方向指向圆心;磁场区域的宽度为L = 3.78m;磁场区域的长度为L = 5.67m。
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