在2020年的物理高考中,磁偏轉可能涉及到以下內容:
1. 磁場:考察磁場的分布和性質,以及帶電粒子在磁場中的運動規律。
2. 偏轉:在磁場中,帶電粒子受到洛倫茲力作用,并發生偏轉。
3. 運動軌跡:帶電粒子以某一初速度垂直射入磁偏轉磁場時,其運動軌跡為勻速圓周。
4. 速度選擇器:在磁偏轉問題中,可能還會出現速度選擇器的題目,其中電場線與磁場線平行,電子、質子等帶負電粒子在電場中加速后進入偏轉磁場,它們將沿直線運動。
以上內容僅供參考,建議咨詢物理老師或查閱物理高考真題以獲取更準確的信息。
例題:
【題目】在垂直于勻強磁場B的平面內,有一個粒子源P,可以向各個方向同時發射速度大小為v的電子,電子的質量為m,電量為e。假設電子在磁場中做勻速圓周運動的軌道半徑為r,求:
(1)電子在磁場中運動的周期;
(2)若在磁場中某點放置一個可以顯示電子是否經過的熒光屏Q,為了使熒光屏Q上出現電子束,求磁場B的最小值。
【分析】
(1)電子在磁場中做勻速圓周運動,洛倫茲力提供向心力,根據牛頓第二定律和圓周運動規律求解周期。
(2)根據題意可知,電子在磁場中做圓周運動的軌跡與熒光屏Q相切時,電子經過Q點,此時磁場B最小。根據幾何關系求解最小值。
【解答】
(1)設電子在磁場中運動的周期為T,根據牛頓第二定律得:$evB = m\frac{v^{2}}{r}$,解得:$T = \frac{2\pi r}{v}$。
(2)設電子在磁場中做圓周運動的軌跡與熒光屏Q相切于點C,連接PC、QC,則有:$QC \perp BC$。設圓心為O,則$OQ = r$,$OC = \sqrt{r^{2} - B^{2}T^{2}}$。要使電子經過Q點,則有$QC = OC$,即$r = \sqrt{r^{2} - B^{2}T^{2}}$。解得:$B = \frac{mv}{e\sqrt{r^{2} - T^{2}}}$。
【說明】本題考查了帶電粒子在磁場中的運動問題,關鍵要掌握洛倫茲力提供向心力的應用。
【例題分析】本題主要考查了帶電粒子在磁場中的運動問題,要求同學們能根據題意建立物理模型,運用幾何關系求解最小值。
【解答】本題是一道帶電粒子在磁場中運動的例題,難度適中。
【總結】本題是一道帶電粒子在磁場中運動的例題,考查了帶電粒子在磁場中的運動問題,要求同學們能根據題意建立物理模型,運用幾何關系求解最小值。通過本題的學習可以加深對洛倫茲力方向的理解和應用。