高二物理选修3-1中涉及的磁场知识有:
1. 电流的磁场:电流产生磁场,磁场方向与电流方向有关。
2. 磁铁和磁针:磁铁和磁针之间存在相互作用力,且受地磁场影响。
3. 磁场的方向与小磁针:磁场方向与小磁针北极受磁场力方向相同。
4. 磁场强度:描述磁场强弱和方向的物理量叫做磁场强度。
5. 匀强磁场:各处磁感应强度大小相等、方向相同的磁场。
6. 洛伦兹力:运动电荷在磁场中所受的力。
7. 安培力:通电导线在磁场中受到的力。
请注意,以上只是磁场的一部分内容,高二物理选修3-1中还会介绍更复杂的磁场知识,如安培分子电流假说、磁介质、电磁波等。
1. 求带电粒子所受的洛伦兹力的大小和方向。
解:根据洛伦兹力公式F=Bqv,其中q为粒子带电量,B为磁感应强度,v为粒子速度,可得带电粒子所受的洛伦兹力大小为F=Bqv。由于粒子做匀速圆周运动,因此粒子所受的洛伦兹力与其速度方向垂直,即粒子所受的洛伦兹力方向指向圆心。
2. 求带电粒子在磁场中运动的轨道半径和周期。
解:根据圆周运动的半径公式R=mv/Bq,其中R为轨道半径,m为粒子质量,v为粒子速度,q为粒子带电量,可得轨道半径R=mv/Bq。由于粒子做匀速圆周运动,因此周期T=2πm/Bq。
3. 如果带电粒子从磁场中射出时偏离了原来的入射方向,求带电粒子在磁场中运动的时间。
解:带电粒子在磁场中运动的时间即为粒子在磁场中做圆周运动的周期T。根据上述公式T=2πm/Bq,可得时间t=T/2πm。
答案:带电粒子所受的洛伦兹力大小为F=Bqv,方向指向圆心;轨道半径R=mv/Bq;周期T=2πm/Bq;时间t=T/2πm。
希望这个例子能帮助您理解磁场的相关知识。