高二物理选修二磁场的知识点包括磁场和磁感线、地磁场、电流的磁场和安培定则。磁场是存在于磁体周围的空间,磁感线是为了研究方便而假想的线,是磁场具体存在的证据。地磁场是指地球周围空间分布的磁场,而安培定则是确定通电导线在磁场中受力方向的规则,也叫右手定则。
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题目:一个质量为 m 的带电粒子以速度 v 垂直射入磁感应强度为 B 的匀强磁场中,并沿直线运动。求:
(1)带电粒子的电荷量是多少?
(2)如果带电粒子以入射速度大小的一半垂直射入同一匀强磁场中,求带电粒子所受的洛伦兹力的大小和方向。
解答:
qvB = m(v/r)²
其中r为粒子的轨道半径。由于粒子做直线运动,所以轨道半径r为粒子所在直线的长度,即r = L。因此,可得到电荷量q = mvB/e。
(2)如果带电粒子以入射速度大小的一半垂直射入同一匀强磁场中,粒子的轨道半径变为原来的一半,即r’ = L/2。此时,洛伦兹力的大小仍然为F = qvB,方向垂直于粒子运动的方向和磁场方向所构成的平面。
总结:本题考查了带电粒子在磁场中的运动规律,需要掌握洛伦兹力提供向心力的条件和洛伦兹力的计算公式。同时,需要注意粒子的运动方向和磁场方向的关系。