- 物理轨迹磁场题
物理轨迹磁场题有以下几个:
1. 一条长为L的导体棒放在磁感强度为B的匀强磁场中,受到垂直于棒向外的力F作用,棒从静止开始运动,经过时间t,速度达到v,求棒中感应电动势的大小和通过导体棒的电荷量。
2. 两个半径相同的金属小球,一个不带电,另一个带正电荷,用一根绝缘细线将它们吊在同一点,若两球相互接触后,再移开细线,那么两球重新吊起后,其位置与原来相比有何变化?为什么?
3. 两个半径相同的金属小球,一个不带电,另一个带正电荷,用一根绝缘细线将它们吊在同一点,若两球相互接触后再移开细线,则两球将发生弹性碰撞。试求:
a. 碰撞前瞬间两球的速度大小。
b. 碰撞过程中两球的总动能损失。
以上题目均涉及到了磁场和轨迹的问题,需要运用物理知识进行解答。
相关例题:
题目:
一个质量为 m 的小球,在电场强度为 E 的匀强电场中,以某一角度θ射入一匀强磁场中(未画出)。磁场的方向垂直于纸面向里。小球在电场力和洛伦兹力作用下,最终停在纸面内的一点。求该点的位置。
解析:
1. 小球在电场中做类似斜上抛的运动,其轨迹可由类平抛运动来描述。
2. 小球在电场中受到电场力,其方向沿电场线方向,即垂直于速度方向。
3. 小球在磁场中受到洛伦兹力,其方向垂直于速度和磁场方向。
设小球在电场中的初速度为 v0,方向与水平方向的夹角为 θ,那么在电场中的运动可以分解为水平和垂直两个方向的分运动。水平方向上做匀速直线运动,垂直于电场方向上做初速度为零的匀加速直线运动。
设小球最终停在 P 点,那么在磁场中的运动可以描述为圆周运动。根据题意,小球在电场和磁场中的运动都可以用动能定理来求解。
答案:
根据题意,我们无法直接列出具体的轨迹方程,但可以根据上述分析,利用动能定理和几何关系求解出 P 点的位置。具体来说,P 点与入射点之间的距离可以用三角函数表示为:
距离 d = v0θcosθ
其中 θ 是入射角度。
磁场的方向未知,但可以根据题意画出可能的磁场分布图(例如圆形或椭圆形),并确定圆心和半径。根据洛伦兹力提供向心力的原理,可以列出小球在磁场中做圆周运动的方程:
mv²/r = Bqv
其中 m 是小球的质量,q 是小球所带的电荷量,B 是磁感应强度,r 是圆的半径。将上述两个方程联立,可以得到:
r = m(d² - v0²θ²sin²θ) / (BqE)
其中 E 是电场强度。
综上所述,我们无法直接列出具体的轨迹方程,但可以根据上述分析求解出 P 点的位置和半径。这个题目涉及到了磁场、电场和圆周运动等多个物理知识,需要综合运用这些知识才能求解。
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