高二物理选修3-1试题包括以下内容:
第一章:静电场。
第一节:电荷库仑定律。
第二节:电场电场强度。
第三节:电势电势能。
第四节:电容器电容。
第五节:带电粒子在电场中的运动。
此外,还有第二章:恒定电流,包括第三章:磁场的相关内容。如果您需要更多信息,可以到书店或图书馆查阅相关书籍。
【例题】一个质量为m的带电粒子以速度v垂直射入匀强磁场中,洛伦兹力对粒子做功为W。现将粒子带电量增加一倍,同时将粒子射入速度也增加一倍,求此时粒子离开磁场时的动能。
【分析】
根据题意,粒子在磁场中做匀速圆周运动,洛伦兹力提供向心力,由洛伦兹力公式和动能定理可求得粒子的速度和动能。
【解答】
设粒子原来的电量为q,则原来粒子在磁场中做圆周运动的半径为:
r = \frac{mv}{qB}
由于洛伦兹力对粒子做功为W,则有:
W = \frac{1}{2}mv^{2} - 0
将粒子的电量增加一倍后,粒子的轨道半径变为原来的两倍,速度也增加一倍,则此时粒子在磁场中做圆周运动的周期为原来的四倍。根据动能定理,粒子离开磁场时的动能为:
E_{k} = \frac{1}{2}mv^{2} + W_{总} = \frac{3}{2}mv^{2}
其中W_{总}为粒子在磁场中运动过程中所有力的总功。
【说明】
本题考查了带电粒子在磁场中的运动规律和动能定理的应用,难度适中。解题的关键是正确理解洛伦兹力提供向心力这一条件,并能够根据条件选择合适的运动模型求解。