高中物理磁场解题技巧?1. 当旋转半径小于圆形磁场半径。例题:假设磁场边界为半径为R、磁感应强度B的圆形匀强磁场,粒子以相同速度v0射入磁场,轨迹为半径为r的圆周运动。粒子离开磁场的最长时间为tm。如果粒子仅部分到达磁场边界,且轨迹圆的直径与磁场边界的交点为B,可以得出AB弧长是边界圆周长的三分之一。那么,高中物理磁场解题技巧?一起来了解一下吧。
高中物理磁场题的解题思路如下:
第一个问题:导轨开始下滑时的加速度求解 受力分析:首先,对导轨进行受力分析。导轨在下滑过程中受到重力、支持力和摩擦力的作用。 沿斜面向下的合力:计算沿斜面向下的合力。这个合力是由重力的分量和摩擦力共同决定的。 加速度计算:根据牛顿第二定律,沿斜面向下的合力等于质量乘以加速度。因此,可以通过这个等式求解出加速度。
第二个问题:电阻消耗的平均功率求解 能量守恒:利用能量守恒定律。导轨下滑过程中,重力势能转化为动能、摩擦产生的热能以及电阻消耗的电能。 电阻消耗的能量:通过能量守恒,可以计算出电阻在导轨下滑过程中消耗的能量。 运动时间:当导轨达到稳定状态时,可以计算出导轨从开始下滑到达到稳定状态所需的时间。 平均功率计算:电阻消耗的平均功率等于电阻消耗的能量除以运动时间。
总结: 对于第一个问题,关键是通过受力分析和牛顿第二定律求解加速度。 对于第二个问题,关键是利用能量守恒定律计算电阻消耗的能量,并结合运动时间求解平均功率。
旋转切割问题,高中阶段最好用磁通量来解。
当线框切入磁场时,线框中的磁通量是均匀增加的,时间t(这里的t很小)内增加的磁场面积为:
0.5 * (t*w*L) * L。来自扇形面积公式 S = 0.5*弧长*半径 这里t*w*L是线框内磁场部分在时间t内增加的弧长,后一项L是半径。
从而得到时间t内线框中增加的磁通量为:
S*B = 0.5BtwL^2
所以电动势为增加的磁通量除以时间,就是0.5BwL^2了。
当线框在磁场中运动时,无电动势无电流
当线框切出磁场时,电动势反向。
那么,线框从初始位置转一周回到初始位置,总共切入磁场一次,切出此场一次,此时线框中的电流为交流电,电流变化规律就是答案上小图显示的样子。
根据电流有效值的定义,如果某交流电在一个周期内发出的热量,和某个稳恒直流电的某个电流发热相同,则该直流电的电流大小就被称作该交流电的有效值。
公式为:Q(交流) = I(有效)^2 * R * T
而这里,一个周期内交流电发出的热量为:
Q(交流)=2*(E^2/R)*(T/8),所以有了答案中的第二个公式。
这个式子为什么这样写呢?E^2/R是线框切入或者切出磁场的热功率。T/8是线框切入或者切出磁场所需要的时间,而前面的两倍,是因为线框在一个周期T内,切入一次,切出一次,一共发热两次。
需要有较好的数学几何知识,找准圆心和半径,洛伦兹力充当向心力的方程来解题,要注意听老师讲啊,磁场还不是很难,复合场就上难度了。希望你能将这部分学好。
在高中物理中,带电粒子在圆形有界磁场中旋转圆问题常被视为难题。这类问题不仅考验学生对带电粒子在磁场运动规律的掌握,还涉及到粒子在圆形磁场中的运动特性、运动的几何关系以及如何动态分析旋转圆的知识,要求学生能熟练运用几何知识绘制粒子运动轨迹,找出旋转半径及对应的圆心角度。
解决这类问题主要分为三种情形:
1. 当旋转半径小于圆形磁场半径。
例题:假设磁场边界为半径为R、磁感应强度B的圆形匀强磁场,粒子以相同速度v0射入磁场,轨迹为半径为r的圆周运动。粒子离开磁场的最长时间为tm。如果粒子仅部分到达磁场边界,且轨迹圆的直径与磁场边界的交点为B,可以得出AB弧长是边界圆周长的三分之一。
特点:粒子在磁场中以不同方向进入,当旋转半径小于磁场半径时,粒子只到达部分磁场边界,最远射出点与射入点连线为旋转圆的直径,粒子在磁场中运动的最长时间等于转动周期T。
2. 当旋转半径大于圆形磁场半径。
例题:考虑一个垂直纸面的匀强磁场,大量相同带电粒子以不同速度v1和v2射入磁场。当v1时,粒子在磁场中运动时间最长时,速度转角为60°;当v2时,速度转角为120°。此时,粒子在磁场中运动时间最长对应弦长为圆形磁场的直径。
特点:粒子在磁场中以不同方向进入,当旋转半径大于磁场半径时,所有磁场边界点都有粒子到达。
选A
进入磁场后,受到了两个力:电场力和磁场力。
我们以刚进入那一刻来分析,这一刻, 电场力和磁场力恰好方向相反。
如果电场力小于磁场力,那么速度将向磁场力的方向偏转,电场力对粒子就做了负功,而磁场力和速度垂直不做功。粒子动能就减小了。
所以,要使动能变大,一个必要条件就是在进入磁场的那刻,电场力要比磁场力大,这样电场力就做正功了。 电场力等于Eq,磁场力等于 BVq。所以方法有: 增大场强, 减弱磁场 , 降低电荷的入射速度,或者适当改变入射夹角等。 而改变电荷的电性,是没有效果的。
以上就是高中物理磁场解题技巧的全部内容,高中物理磁场题的解题思路如下:第一个问题:导轨开始下滑时的加速度求解 受力分析:首先,对导轨进行受力分析。导轨在下滑过程中受到重力、支持力和摩擦力的作用。 沿斜面向下的合力:计算沿斜面向下的合力。这个合力是由重力的分量和摩擦力共同决定的。 加速度计算:根据牛顿第二定律,内容来源于互联网,信息真伪需自行辨别。如有侵权请联系删除。