- 高三物理圓柱磁場
高三物理中涉及的圓柱磁場主要有以下幾種:
1. 勻強磁場:磁場強度為常數的磁場。
2. 圓形磁場:沒有外界磁場影響的區域,即由電流或者電子在其周圍產生的效果。
3. 復合磁場:由勻強磁場和圓形磁場共同作用而形成的磁場。
其中,復合磁場在高三物理中經常出現,需要考生考生理解并掌握。建議復習時結合具體題目,理解記憶,效果會更好。
相關例題:
題目:
一質量為 m 的通電導線,長度為 L,質量不計,垂直于磁場邊界以某一速度進入勻強磁場中,磁場方向垂直于紙面向里。已知磁感應強度為 B,導線在磁場中的運動速度為 v,求導線在磁場中運動的最大距離。
分析:
在導線進入磁場的過程中,受到洛倫茲力的作用而做勻速圓周運動。根據洛倫茲力提供向心力,可求得圓周運動的半徑和周期。當導線運動到最大距離時,速度減為零,根據動能定理可求得最大距離。
解題:
(1)根據題意,導線在磁場中做勻速圓周運動,受到的洛倫茲力提供向心力,根據牛頓第二定律可得:
BIL = m(v2 - 0)
解得:I = m(v2)/BL
(2)根據半徑公式可得:
$r = \frac{mv}{Bq}$
由于導線做勻速圓周運動,所以周期為:
T = 2πr/v
(3)當導線運動到最大距離時,速度減為零,根據動能定理可得:
0 - mv2 = -qBr2/2
解得:最大距離為:
d = \sqrt{\frac{BqL^{2}v^{2}}{2m}}
答案:導線在磁場中運動的最大距離為 \sqrt{\frac{BqL^{2}v^{2}}{2m}}。
總結:本題主要考查了磁場中的圓周運動和動能定理的應用,難度適中。
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