- 高三物理圆柱磁场
高三物理中涉及的圆柱磁场主要有以下几种:
1. 匀强磁场:磁场强度为常数的磁场。
2. 圆形磁场:没有外界磁场影响的区域,即由电流或者电子在其周围产生的效果。
3. 复合磁场:由匀强磁场和圆形磁场共同作用而形成的磁场。
其中,复合磁场在高三物理中经常出现,需要考生考生理解并掌握。建议复习时结合具体题目,理解记忆,效果会更好。
相关例题:
题目:
一质量为 m 的通电导线,长度为 L,质量不计,垂直于磁场边界以某一速度进入匀强磁场中,磁场方向垂直于纸面向里。已知磁感应强度为 B,导线在磁场中的运动速度为 v,求导线在磁场中运动的最大距离。
分析:
在导线进入磁场的过程中,受到洛伦兹力的作用而做匀速圆周运动。根据洛伦兹力提供向心力,可求得圆周运动的半径和周期。当导线运动到最大距离时,速度减为零,根据动能定理可求得最大距离。
解题:
(1)根据题意,导线在磁场中做匀速圆周运动,受到的洛伦兹力提供向心力,根据牛顿第二定律可得:
BIL = m(v² - 0)
解得:I = m(v²)/BL
(2)根据半径公式可得:
$r = frac{mv}{Bq}$
由于导线做匀速圆周运动,所以周期为:
T = 2πr/v
(3)当导线运动到最大距离时,速度减为零,根据动能定理可得:
0 - mv² = -qBr²/2
解得:最大距离为:
d = sqrt{frac{BqL^{2}v^{2}}{2m}}
答案:导线在磁场中运动的最大距离为 sqrt{frac{BqL^{2}v^{2}}{2m}}。
总结:本题主要考查了磁场中的圆周运动和动能定理的应用,难度适中。
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