- 高考物理磁場電壓
高考物理磁場電壓相關的知識點包括:
磁場的基本物理性質,如磁感應強度、安培力、磁感線等。
電壓的單位是伏特,簡稱伏,用字母V表示。電壓是推動電荷定向移動形成電流的原因。
電動勢、電壓和電勢差的區別,以及它們的聯系。
閉合電路歐姆定律的內容、適用范圍以及如何用伏安法、伏伏法測量電源電動勢和內阻。
此外,還有電流的定義和公式,以及電容器、電磁感應等與磁場和電壓相關的知識點。請注意,這是一個簡要的列表,并不包括高考物理的所有知識點,具體考試內容可能因考試大綱和老師講解的不同而有所變化。
相關例題:
題目:一個電子在電場中的運動。已知電場強度E=10^4 V/m,方向垂直于一個水平方向的勻強磁場,磁感應強度B=0.5 T。電子的質量為m=9.1 × 10^-31 kg,電荷量為e=-1.6 × 10^-19 C。求電子在磁場中可能達到的最大速度。
【分析】
根據電子在磁場中的運動,可以列出洛倫茲力提供向心力的方程,求解最大速度。
【解答】
根據題意,電子在磁場中做勻速圓周運動,洛倫茲力提供向心力,有:
$evB = m\frac{v^{2}}{r}$
其中v為電子的最大速度,r為電子做圓周運動的軌道半徑。
根據電場強度和磁感應強度,可以求出電子在磁場中的軌道半徑:
$r = \frac{mv}{eB}$
代入已知量可得:
$r = \frac{9.1 \times 10^{- 31} \times v}{1.6 \times 10^{- 19} \times 0.5}m = 3 \times 10^{- 27}m$
由于電子在磁場中做圓周運動時,洛倫茲力方向始終垂直于速度方向,因此電子的動能不變。根據能量守恒定律,電子的最大速度滿足:
$E_{k} = E_{電} + E_{洛}$
其中E_{k}為電子的最大動能,E_{電}為電場對電子做的功,E_{洛}為電子受到的洛倫茲力做的功。
由于電子在磁場中做圓周運動的軌道半徑不變,因此洛倫茲力做的功等于電子的動能變化量:
$E_{洛} = \frac{1}{2}mv^{2}$
代入已知量可得:
$E_{洛} = \frac{9.1 \times 10^{- 31} \times (v^{2})}{2}J$
將已知量代入能量守恒定律公式可得:
$E_{電} = E_{k} - E_{洛}$
代入已知量可得:
$E_{電} = mv^{2} - \frac{9.1 \times 10^{- 31} \times (v^{2})}{2}J$
由于電場強度已知,因此可以求出電場對電子做的功:
$E_{電} = - eEd$
其中d為電子在電場中的位移。代入已知量可得:
$E_{電} = - eEd = - (1.6 \times 10^{- 19}) \times (3 \times 10^{- 27}) \times dJ$
將以上各式代入能量守恒定律公式可得:
$- (E_{電} + eBv) = mv^{2}$
將已知量代入上式可得:
$- ( - eEd + eBv) = mv^{2}$
化簡可得:
v = \sqrt{\frac{2m(eEd + eB)}{m}} = \sqrt{\frac{2 \times 9.1 \times 10^{- 31}(E \times 3 \times 10^{- 27} + 0.5)}{9.1 \times 10^{- 31}}} m/s = \sqrt{4 \times 3 \times 10^{4}} m/s = 6.67 m/s
所以,電子在磁場中可能達到的最大速度為6.67 m/s。
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