- 高三物理磁場判斷
高三物理磁場判斷包括以下幾種:
1. 磁感應(yīng)強度是沒有方向的,表示磁場強弱和方向的物理量。在磁場中某點的磁感應(yīng)強度大小可以通過放置在那一點的電流元來測量。根據(jù)畢奧-薩伐爾定律,可以通過測量垂直于磁場和電流元所在平面的電動勢來計算磁感應(yīng)強度。
2. 安培力與洛倫茲力的關(guān)系:安培力是洛倫茲力的宏觀表現(xiàn),二者都是通過磁場對載流導(dǎo)體的作用力。因此,安培力與洛倫茲力的方向相同,都與磁場方向、電流方向垂直,但大小不同。
3. 洛倫茲力的方向總是垂直于由電荷運動方向和磁場方向所確定的平面,但安培力的方向則可以是直導(dǎo)線與磁場方向成任意角度。
4. 運動電荷在磁場中所受到的力稱為洛倫茲力。洛倫茲力不隨電荷的速度變化而變化,其方向與速度無關(guān)。
此外,還有帶電粒子在勻強磁場中的運動、磁介質(zhì)對電流或通電導(dǎo)線的影響、磁場對通電螺線管的影響等判斷問題,需要具體情況具體分析。
相關(guān)例題:
問題:一個帶電粒子在勻強磁場中運動,已知粒子重力不計,粒子進入磁場時的速度方向與磁場方向垂直,要使粒子在磁場中的運動軌跡為半圓,應(yīng)該滿足什么條件?
解答:
要使粒子在磁場中的運動軌跡為半圓,粒子進入磁場時速度方向必須與磁場方向垂直,且粒子所受的洛倫茲力充當(dāng)向心力。根據(jù)左手定則,可以得出粒子帶正電。
設(shè)粒子質(zhì)量為m,電量為q,半圓半徑為R,磁感應(yīng)強度為B。根據(jù)洛倫茲力公式F=Bqv,要使粒子在磁場中做半圓運動,必須滿足條件:
mv^2/R=Bqv
化簡可得:mv=BqR
由于粒子進入磁場時的速度方向與磁場方向垂直,所以粒子做圓周運動的圓心角為90度。根據(jù)能量守恒定律,粒子的動能全部轉(zhuǎn)化為磁能,即:
mv^2/2=qvBS
其中S為半圓的弧長。將上式代入上式可得:
R=mv/qB
因此,要使粒子在磁場中做半圓運動,必須滿足條件:磁感應(yīng)強度B與粒子的動量mv成正比。
綜上所述,要使一個帶電粒子在勻強磁場中運動軌跡為半圓,必須滿足條件:粒子進入磁場時速度方向與磁場方向垂直,且磁感應(yīng)強度B與粒子的動量mv成正比。
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