以下是一些物理磁場的高考題:
1. 【物理高考題】在磁感應強度為B的勻強磁場中,一質量為m、電量為q的帶電微粒,以某一速度垂直射入磁場中,微粒在磁場中做勻速圓周運動的周期為T,求:
(1)磁感應強度B的大小;
(2)微粒的軌道半徑;
(3)微粒的動量大小。
2. (江蘇卷)一束電子流在經U=5000V的電壓加速后,在兩平行金屬板間被勻強磁場約束后形成一平行于金屬板的長直電流,如圖所示,現將該電子束沿垂直于電流方向截去一段,余下的電子仍沿原來方向運動,而形成的電流強度為I,電子離開金屬板時速度的垂直于金屬板和平行于金屬板的方向上的分速度的大小為v_{0},電子的質量為m,不計電子的重力,求:
(1)勻強磁場的磁感應強度B的大小;
(2)截去一段的電子流在兩金屬板間形成的電流方向。
3. (全國卷理綜)一個帶正電的粒子在垂直于勻強磁場的平面內做勻速圓周運動,現同時加入兩個電源(電容器),一個電容器所帶電荷量Q_{1} = 3C,另一個電容器所帶電荷量Q_{2} = 6C,兩電容器分別與粒子所在的金屬板相連,如圖所示。已知粒子在磁場中運動時所受磁場力的大小相等、方向相反,則下列說法正確的是( )
A. 電容器C_{1}和C_{2}的電容之比為3:2
B. 電容器C_{1}和C_{2}所帶電荷量之比為3:6
C. 粒子運動的周期一定相等
D. 粒子運動的周期可能相等
以上題目都是關于磁場的高考題,涉及了帶電粒子在磁場中的運動和受力分析。
請注意,高考題目的具體內容可能會因為年份和地區而略有不同。
【例題】一個質量為m的帶電粒子以速度v垂直射入勻強磁場中,如果磁感應強度為B,那么粒子在磁場中做圓周運動的半徑為R。請根據已知條件推導出粒子在磁場中運動的時間t的表達式。
【分析】
帶電粒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的規律求解時間。
【解答】
根據洛倫茲力提供向心力,有:
Bvq=mv2/R
又因為粒子在磁場中做圓周運動的時間為:
t=T/2π=2πm/Bq
其中T為圓周運動的周期。
因此,粒子在磁場中運動的時間t的表達式為:
t=πmR/vB。