- 高考物理复合场
高考物理复合场包括以下几种:
1. 磁场与重力场:这两个场是复合场中最常见的一种,其中磁场通常由匀强磁场组成,而重力场则由一定的重力场强度决定。
2. 磁场与电场:这种复合场是指电场和磁场同时在空间中存在,例如在某些带电粒子的运动中会出现这种复合场。
3. 电磁场与重力场:随着电磁场和重力场的共同存在,形成了更为复杂的复合场。在高考物理中,这种复合场通常以电磁感应和带电粒子在复合场中的运动等形式出现。
在复合场中,粒子的运动通常会受到重力和电(磁)力的共同作用,因此粒子的运动轨迹和受力情况会变得更加复杂。对于带电粒子的运动,需要考虑重力和电(磁)力的方向、大小以及它们之间的相互作用。同时,粒子的速度、质量和电量等因素也会影响其运动轨迹和受力情况。
相关例题:
题目:一个质量为 m 的带电粒子在电场强度为 E、磁感应强度为 B 的复合场中运动,粒子重力忽略不计。已知粒子在水平方向上做匀速直线运动,求:
(1)粒子在竖直方向上的分速度随时间的变化规律;
(2)粒子在竖直方向上通过的最大距离;
(3)若粒子通过电场时动能增加了 3.2J,求粒子在磁场中运动时可能的最大动能。
【分析】
(1)粒子在水平方向上做匀速直线运动,说明粒子在水平方向上受到的电场力和洛伦兹力平衡,根据牛顿第二定律和运动学公式即可求解。
(2)粒子在竖直方向上做匀加速直线运动,根据牛顿第二定律和运动学公式求解最大距离。
(3)根据动能定理求解粒子在电场中电场力做功的大小,再根据洛伦兹力不做功求出粒子在磁场中可能获得的最大动能。
【解答】
(1)粒子在水平方向上受到的电场力和洛伦兹力平衡,根据牛顿第二定律得:Eq = BqvBv = Eqm①
粒子在竖直方向上做匀加速直线运动,加速度为 a = Eqm②
根据运动学公式得:v = at③
联立①②③解得:v = 2Ebm④
(2)粒子在竖直方向上通过的最大距离为:s = vAt⑤
联立①④⑤解得:s = 2E2B2m3g2⑥
(3)粒子通过电场时动能增加了 3.2J,则电场力做功为:W = 3.2J⑦
根据动能定理得:EqS = W⑧
联立⑦⑧解得:Eq = 8B⑨
粒子在磁场中可能获得的最大动能为:Ek = Eqv⑩
联立⑨⑩解得:Ek = 8E2Bm⑪
【说明】本题是一道复合场试题,考查了牛顿第二定律、运动学公式、动能定理等知识,综合性较强。解题的关键是要灵活运用所学知识,分析求解。
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