- 高一物理磁场题目及解析
以下是一些高一物理磁场题目及解析:
1. 【题目】一个质量为m的带电粒子以速度v垂直射入磁感应强度为B的匀强磁场中,求:
(1)带电粒子在磁场中的运动周期;
(2)如果带电粒子射入磁场的速度方向与磁场方向不垂直,但其他条件不变,带电粒子在磁场中的运动情况是怎样的?
【解析】
(1)带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动,洛伦兹力提供向心力,根据牛顿第二定律和圆周运动的周期公式可求得周期。
(2)如果带电粒子射入磁场的速度方向与磁场方向不垂直,则粒子在磁场中的运动轨迹将不再是圆弧,而可能是椭圆、抛物线或双曲线的一部分。
2. 【题目】一个边长为L的正方形区域内,存在着匀强电场和匀强磁场,电场的方向竖直向下,磁感应强度为B。一个质量为m、电荷量为q的粒子以速度v从正方形区域的中心射入,不计粒子重力。
(1)若粒子从正方形的顶点A射出,求粒子在磁场中运动的时间;
(2)若粒子从正方形的顶点A射入,经过一段时间后从顶点B射出,求该区域的最小面积。
【解析】
(1)粒子在电场中做类平抛运动,水平方向上做匀速直线运动,速度不变,因此粒子从顶点A射出时速度大小仍为v。根据几何关系可知,粒子在磁场中运动的轨道半径为:r = L/2。根据洛伦兹力提供向心力可得:qvB = m,解得粒子在磁场中运动的时间为:t = 。
(2)为了使粒子从顶点B射出,必须保证粒子在电场中的偏转角大于等于90度。因此,该区域的最小面积为正方形面积的一半加上一个以B为半径、v为圆心速度的圆的面积的一半。即:S = L²/4 + πr²/4 = L²/4 + πL²/4v²。
以上题目及解析仅供参考,建议查阅高一物理教材或者咨询物理老师获取更准确的信息。
相关例题:
题目:
在磁场中有一根导线,其长度为L,横截面积为S,电流强度为I,求导线所受的磁场力。
解析:
磁场力是由磁场对电流的作用产生的,因此需要使用安培力公式来计算。根据安培力公式,导线所受的磁场力为:
F = BILS
其中,B为磁感应强度,I为导线中的电流强度,L为导线长度,S为导线横截面积。
假设磁感应强度为B,电流强度为I,导线长度为L,横截面积为S,代入公式可得:
F = BILS = 0.5T × 1A × 2m × 1m^{2} = 1N
所以,该导线所受的磁场力为1牛顿。
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