- 高三物理转动切割磁感线
高三物理转动切割磁感线包括以下几种情况:
1. 圆盘切割:一个固定在磁场中的可转圆盘,在外力作用下切割磁感线,会产生感应电动势。
2. 圆珠笔芯切割:当圆珠笔芯以匀速在磁场中切割磁感线时,会受到与笔芯旋转方向垂直的磁场力。
3. 软铁棒切割:在磁场中运动的软铁棒,当运动切割磁感线时,会产生感应电流,即产生电流。
4. 线圈切割:当条形磁铁插入或拔出由导线绕成的线圈时,线圈就会切割磁感线,产生感应电动势。
5. 交变电流的发电机原理:当线圈在磁场中转动时,线圈切割磁感线会产生感应电流,感应电流通过外电路,会产生转动力,以推动线圈继续转动。
以上是部分高三物理转动切割磁感线的例子,如果您有更多相关问题,可以咨询物理老师或查阅相关书籍。
相关例题:
问题:一个质量为 m 的小物体,以角速度 ω 在一个固定的竖直平面内做半径为 R 的圆周运动,同时受到一个大小不变方向垂直于圆周切线且指向圆心的磁感应强度 B 的作用。试求小物体在运动过程中受到的洛伦兹力的大小和方向。
解答:
首先,根据洛伦兹力的定义,我们可以写出小物体在运动过程中受到的洛伦兹力的大小:
F_{洛伦兹力} = qvB
其中,q 是小物体的电荷量,v 是小物体的线速度(即圆周运动的切线速度)。
在这个问题中,小物体的电荷量 q 是不变的,而线速度 v 随着小物体运动轨迹的变化而变化。因此,我们需要根据小物体的运动情况来求解 F_{洛伦兹力}。
假设小物体从最高点开始向下运动,那么在最低点时,小物体的速度最大。设小物体在最低点时受到的洛伦兹力为 F_{洛伦兹力}。根据题意,小物体受到的磁感应强度 B、大小不变,方向垂直于圆周切线且指向圆心。因此,在小物体运动的过程中,洛伦兹力的大小始终垂直于小物体的速度方向。
在小物体从最高点到最低点的过程中,小物体的速度从 0 增加到最大值 v_{max}。根据动能定理,我们有:
0 = mgh + \frac{1}{2}mv^{2} - \frac{1}{2}mv_{max}^{2}
其中 mgh 表示小物体在下降过程中重力做的功,mv^{2} 表示小物体在最高点时的动能,mv_{max}^{2} 表示小物体在最低点时的动能。因此,我们有:
v_{max} = \sqrt{gR}
将 v_{max} 代入 F_{洛伦兹力} = qvB 中,我们可以得到:
F_{洛伦兹力} = qvB = mq\sqrt{gR}B
其中 m 是小物体的质量。
由于磁感应强度 B、电荷量 q、质量 m 都是已知的常量,因此我们可以得到洛伦兹力的大小。由于洛伦兹力始终垂直于小物体的速度方向,因此我们无法直接写出 F_{洛伦兹力}的方向。但是我们可以画出小物体在运动过程中的速度方向和磁感应强度的方向,从而确定 F_{洛伦兹力}的方向。
综上所述,小物体在运动过程中受到的洛伦兹力的大小为 mq\sqrt{gR}B,方向垂直于小物体的速度方向。
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