- 高二物理大题磁场
高二物理大题中常见的磁场有:
1. 通电直导线周围的磁场;
2. 环形电流、通电螺线管周围的磁场;
3. 静止的磁体周围的磁场(或条形磁体、通电螺线管复合而成的磁场);
4. 电磁铁周围的磁场。
此外,磁场的方向可以根据右手螺旋法则进行判断,即用右手握住通电导线,大拇指指向电流的方向,那么四指的指向就是磁场的方向。希望以上信息可以帮到你。
相关例题:
【例题】
问题:在一个长为L的金属棒的一端连接一个电动势为E的电池,另一端连接到R=5欧姆的电阻上。这个棒在垂直于一个磁感应强度B=0.5特斯拉的均匀磁场中的空间中放置。求:
1. 棒受到的安培力的大小和方向;
2. 如果棒以角速度ω=2弧度/秒做切割磁感线运动,求电路中产生的感应电动势的大小。
设定金属棒的质量为m,电阻率为ρ,密度为ρ_d,长度为L,宽度为b,厚度为h。
解答:
1. 磁场和棒的相互作用
根据安培力公式,棒受到的安培力大小为:
F = BIL = BLV/R
其中,I是电流,V是棒在磁场中移动的速度。由于棒是垂直于磁场运动的,因此棒中的电流与磁场的B成正比。又由于棒是均匀的,所以其体积V也与L成正比。因此,我们可以得到:
F = BLV/R = 0.5LωL/5 = 0.2ω
方向:根据左手定则,安培力垂直于棒和磁场的平面,指向磁场。
2. 电路中的感应电动势
当棒以角速度ω做切割磁感线运动时,电路中会产生感应电动势。根据法拉第电磁感应定律,感应电动势的大小为:
E = BLV
E = 0.5L2 = 1V
综上所述,当一个长为L的金属棒在磁感应强度为0.5特斯拉的均匀磁场中以角速度2弧度/秒做切割磁感线运动时,它受到的安培力大小为0.22牛顿,方向垂直于棒和磁场的平面,指向磁场;电路中产生的感应电动势的大小为1伏特。
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