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题型一:带电粒子在电场中的加速和偏转
例题:一个带电粒子在匀强电场中运动,粒子的质量为m,带电量为q,从A点运动到B点时,动能增加了7.5J,已知AB间距离为L,求:
1. 电场力对粒子做功多少?
2. 电场强度的大小?
解题思路:
1. 根据动能定理,电场力对粒子做功等于粒子动能的变化量。
2. 根据电场力做功与电势能的关系,可求出电势能的变化量。再根据能量守恒定律可求出电场强度的大小。
题型二:带电粒子在磁场中的运动
例题:一个带电粒子在匀强磁场中运动,粒子的速度为v,洛伦兹力为F,下列说法正确的是:
A. 若粒子在垂直于磁场方向上做匀速圆周运动,洛伦兹力一定不做功。
B.若粒子在垂直于磁场方向上做匀速圆周运动,洛伦兹力一定改变速度方向。
C.若粒子在磁场中做曲线运动,洛伦兹力一定改变速度大小。
D.若粒子在磁场中做直线运动,洛伦兹力一定改变速度大小。
解题思路:
1. 根据左手定则判断洛伦兹力的方向。
2. 洛伦兹力不做功,但可以改变速度的方向。
3. 根据曲线运动的条件判断粒子的运动轨迹。
题型三:电磁感应中的综合问题
例题:一个矩形线圈在匀强磁场中转动,线圈中产生的感应电动势为E=kBSωsinωt,其中k为比例系数,B为磁感应强度,S为线圈面积,ω为角速度。已知线圈从中性面开始转动,当t=0时线圈平面与磁感线平行。下列说法正确的是:
A. 线圈平面与中性面重合时,线圈中的感应电动势最大。
B. 线圈平面与中性面垂直时,线圈中的感应电动势最大。
C. 线圈平面与磁感线平行时,线圈中的感应电动势最大。
D. 线圈平面与磁感线垂直时,线圈中的感应电动势最大。
解题思路:
1. 根据瞬时表达式判断线圈转动的方向和中性面的位置关系。
2. 根据中性面位置的不同,分析感应电动势的变化情况。
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