高二物理专业资料包括以下内容:
电磁学部分:这部分内容主要包括静电场、恒定电流和磁场。其中,电磁感应部分是本学科的重点和难点,也是历年高考的主要内容之一。
光学部分:这部分内容主要是研究光的干涉、衍射和偏振等物理现象。
热学部分:这部分内容涉及到分子运动论、气体状态参量、热力学第一定律、理想气体状态方程等知识。
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题目:一个带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动,已知粒子的质量为m,电量为q,磁感应强度为B,轨道半径为r,周期为T,求:
1.带电粒子受到的洛仑兹力的大小和方向;
2.带电粒子在轨道上运动的速度大小;
3.带电粒子在轨道上运动周期与已知周期的关系。
解答:
1.带电粒子受到的洛仑兹力的大小为:
F = qvB
其中,v为粒子的速度大小,由题目已知条件可以求出。
由于粒子在磁场中做匀速圆周运动,所以洛仑兹力提供向心力,即:
F = mv²/r
将上述两式联立,可解得:
v = sqrt(Fr/m)
因此,带电粒子受到的洛仑兹力的大小为:
F = qsqrt(Fr/m)B
方向与速度方向垂直。
2.带电粒子在轨道上运动的速度大小为:
v = sqrt(2BR/m)
这是因为粒子在磁场中做匀速圆周运动时,其速度大小由轨道半径和磁感应强度决定。
3.带电粒子在轨道上运动周期与已知周期的关系为:
T = 2πm/qB
这是因为带电粒子在磁场中做匀速圆周运动时,其周期由粒子质量、电量和磁感应强度决定。已知条件中的周期与此式计算结果相等,说明已知条件是正确的。