- 高三物理磁場例題
以下是一些高三物理磁場相關的例題：
1. 題目：在某一勻強磁場中，有兩個質量不同的粒子飛入磁場，入射方向和磁場方向垂直。已知它們以相同的速度做勻速圓周運動，那么這兩個粒子的質量是否相同？
答案：兩個粒子以相同的速度做勻速圓周運動，說明它們受到的向心力相同。而向心力由洛倫茲力提供，所以兩個粒子受到的洛倫茲力也相同。由于洛倫茲力與粒子運動的速度垂直，所以粒子的動能也相同，即速度的大小相同。由于粒子的質量不會隨著速度的改變而改變，所以這兩個粒子的質量相同。
2. 題目：一個矩形區(qū)域，一邊為a，另一邊為b，在a邊中點處有一個粒子源P，發(fā)射速度為v的正電荷粒子，電荷量為q，求粒子在磁場中的運動軌跡長度。
答案：粒子在磁場中的運動軌跡長度為半個矩形的周長，即(a+b)。由于粒子在磁場中做圓周運動，洛倫茲力提供向心力，根據Bqv=mv2/R可得到軌跡圓的半徑R=mv/Bq，因此軌跡長度與速度和磁場的強度有關，而與矩形的邊長無關。
3. 題目：一個半徑為R的圓環(huán)通有電流I，在圓環(huán)中心處有一個粒子源P，發(fā)射速度為v的正電荷粒子，電荷量為q，求粒子在磁場中的運動軌跡個數。
答案：由于圓環(huán)中的電流是環(huán)路積分的結果，因此圓環(huán)中心處的磁場分布是徑向的，即B=μI/2R。根據粒子在磁場中做圓周運動的規(guī)律，可知粒子在磁場中的運動軌跡個數與磁感應強度B和粒子的速度v有關。在本題中，由于B已知且粒子速度已知，因此軌跡個數可以通過解方程Bqv=mv2/R來求解。
以上題目涉及高三物理磁場的基本概念和規(guī)律，通過這些例題可以更好地理解和掌握磁場相關知識。
相關例題：
題目：
一個電子以初速度v0從P點垂直射入一個寬度為d的勻強磁場區(qū)域，已知電子的質量為m，電量為e，磁感應強度為B，求電子在磁場中運動的時間。
解析：
1. 首先，電子在磁場中受到洛倫茲力作為向心力，根據牛頓第二定律和向心力公式，可得到電子在磁場中的軌道半徑：
r = mv0B / e
2. 磁場寬度為d，電子從P點射入，那么電子在磁場中運動的軌跡與磁場邊界的交點為Q。由于電子在磁場中做勻速圓周運動，所以電子在磁場中運動的時間等于電子在磁場中運動的弧長與圓周長的比值乘以電子的運動周期。
3. 電子在磁場中的運動周期為：
T = 2πm / eB
4. 根據幾何關系，電子在磁場中運動的弧長為：
s = πr / 2
5. 將上述公式帶入時間公式中，得到：
t = s / v0 = πm / (2eB) (mv0B / e) = πm / (2v0)
答案：電子在磁場中運動的時間為πm / (2v0)。
這個例題主要考察了磁場的基本概念和計算方法，需要學生理解磁場的基本性質和電子在磁場中的運動規(guī)律。
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