- 物理长考的磁场
物理长考的磁场包括恒定磁场和变化磁场。
恒定磁场是指磁场的大小和方向不随时间变化的磁场。常见的应用场景包括磁性材料、磁疗、磁悬浮、磁选、磁力起重机、电磁炉等。
变化磁场是指磁场的大小和方向随时间变化的磁场,包括周期性变化磁场和非周期性变化磁场。在周期性变化磁场中,磁感应强度随时间按正弦或余弦规律变化,如电磁波、变压器等。在非周期性变化磁场中,磁场的变化不规则,如地震产生的磁场。
此外,在物理学中,磁场还可能指某种物理场,如重力场、电磁波场等。这些场可以与磁场进行类比,具有类似的特性和效应。
相关例题:
题目:
一个矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动,产生交变电流。已知线圈从中性面开始计时,经过0.4s转过90°角,求:
(1)线圈中产生的交变电流的电动势瞬时值表达式;
(2)线圈转动的角速度;
(3)线圈转过90°角的过程中,通过线圈某一截面的电荷量。
解答:
(1)线圈从中性面开始计时,感应电动势瞬时值为:e = Emsinωt
由于线圈转过90°角,所以有:e = Emsin(ωt + 90°)
又因为线圈在中性面时感应电动势最大值为:E = NBSω
联立以上各式可得:e = NBSωsin(ωt + 90°)
由于题目中未给出线圈匝数N和磁感应强度B的具体数值,故无法给出具体的表达式。
(2)线圈转动的角速度为:ω = 2πn/T
其中n为线圈转动的圈数,T为交流电的周期。由于题目中已知线圈转过90°角的时间为0.4s,因此可求得交流电的周期为:T = 0.8s
再根据线圈的转速n = 1/T可得:n = 1.25圈/s
因此,线圈转动的角速度为:ω = 2πn/T = 3.14 × 1.25 × 2π/0.8 = 18.75πrad/s
(3)线圈转过90°角的过程中,通过线圈某一截面的电荷量为:q = It
其中I为电流的有效值,t为时间。由于题目中未给出电流的具体数值,故无法直接求出电荷量。但是可以知道电流的有效值为:I = E/R
其中E为电动势的最大值,R为线圈的电阻。因此,可以通过求出电动势的最大值和电阻R的值,再代入电荷量的表达式中求出电荷量。
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