物理高考磁場(chǎng)大題的公式包括:
1. 帶電粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)規(guī)律:
h)洛倫茲力提供向心力:qvB=mv2/R
R=mv/qB
v=qBR/m
2. 帶電粒子在有界磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng):
(1)粒子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑:r=Rsinθ,其中R是磁場(chǎng)區(qū)域的半徑,θ是粒子入射方向與磁場(chǎng)邊界圓弧的夾角。
(2)臨界問(wèn)題:粒子射入磁場(chǎng)時(shí)的速度方向與磁場(chǎng)方向平行,臨界條件為:R=r,此時(shí)θ=90°。
(3)粒子在磁場(chǎng)中的時(shí)間:t=θ/2πT。
3. 安培力公式:F=ILBsinθ,其中L是電流方向(或運(yùn)動(dòng)方向)與磁場(chǎng)方向的夾角。
4. 左手定則:伸開(kāi)左手,使拇指與其余四個(gè)手指垂直,并且都與手掌在同一平面內(nèi);讓磁感線從掌心進(jìn)入,并使四指指向電流的方向,這時(shí)拇指所指的方向就是通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中所受安培力的方向。
以上是物理高考磁場(chǎng)大題的一些常用公式,但具體問(wèn)題還需要根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行分析和處理。
【例題】一個(gè)質(zhì)量為$m$的帶電粒子以速度$v_{0}$垂直射入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,并從原點(diǎn)沿直線穿過(guò)該磁場(chǎng)區(qū)域。已知帶電粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)周期為$T$,求該粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌道半徑和運(yùn)動(dòng)時(shí)間。
【分析】
帶電粒子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng),洛倫茲力提供向心力,根據(jù)牛頓第二定律和圓周運(yùn)動(dòng)的規(guī)律列方程求解。
【解答】
設(shè)粒子在磁場(chǎng)中的軌道半徑為$r$,根據(jù)題意有:
$r = \frac{mv_{0}}{qB}$
設(shè)粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為$t$,根據(jù)題意有:
$t = \frac{T}{2}$
【公式解釋】
該粒子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng),洛倫茲力提供向心力,根據(jù)牛頓第二定律和圓周運(yùn)動(dòng)的規(guī)律列方程求解。其中$m$為粒子的質(zhì)量,$q$為粒子的電荷量,$B$為磁感應(yīng)強(qiáng)度,$v_{0}$為粒子的速度。
【注意】
本題中未給出粒子的電荷量,因此需要用到題目中的條件進(jìn)行求解。同時(shí),本題中的軌道半徑和運(yùn)動(dòng)時(shí)間均是針對(duì)粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)而言的,與粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)無(wú)關(guān)。