- 2020物理高考磁偏转
磁偏转是高考物理中的一种常见题型,主要考察带电粒子在磁场中的运动。以下是一些常见的磁偏转问题及其解答:
1. 已知粒子的质量和电荷量,求粒子在磁场中的偏转角度。
解答:粒子在磁场中受到洛伦兹力作用而发生偏转,偏转角度θ可以通过几何关系求解。根据粒子运动轨迹的几何关系,有θ = Rtanθ,其中R为粒子的轨道半径,θ为入射角度。
2. 已知粒子的速度和磁场强度,求粒子在磁场中运动的时间。
解答:粒子在磁场中做匀速圆周运动,运动时间可以通过运动周期T来求解。根据粒子运动周期T = 2πm/Bq,其中m为粒子质量,B为磁场强度,q为粒子电荷量,可得到时间t = θ/2π。
3. 已知粒子的入射速度和出射角度,求粒子的偏转磁场。
解答:根据粒子在磁场中受到的洛伦兹力提供向心力,有qvB = mV^2/R,其中V为粒子在磁场中的速度,R为粒子的轨道半径。根据几何关系和运动学公式,可以求解出粒子的出射角度和入射角度之差即为偏转角度。
4. 已知粒子的入射速度、出射角度和偏转磁场强度,求粒子的运动轨迹。
解答:根据粒子在磁场中受到的洛伦兹力提供向心力,结合几何关系和运动学公式,可以求解出粒子的运动轨迹方程。根据轨迹方程可以进一步求解粒子的速度、半径、时间等参数。
以上是一些常见的磁偏转问题及其解答,希望对你有所帮助。在解决实际问题时,还需要根据具体情况进行具体分析。
相关例题:
例题:
【题目】在垂直于匀强磁场B的平面内,有一个粒子源P,可以向各个方向发射出速度大小为v、方向与磁场B成θ角的带电粒子。已知粒子质量为m,电量为q,求粒子在磁场中运动的轨道半径和周期。
【分析】
粒子在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规律列方程求解。
【解答】
设粒子在磁场中运动的轨道半径为R,周期为T。
由牛顿第二定律得:Bvq=mv²/R
由圆周运动规律得:R=vθ
由周期公式得:T=2πm/Bq
【答案】粒子在磁场中运动的轨道半径为vθ,周期为πm/qB。
【注】本题是一道基础题,考查了带电粒子在磁场中的运动规律,要求同学们能根据题意画出粒子运动的轨迹图,并能根据几何关系求解粒子的运动半径和周期。
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