- 高三物理磁场感应
高三物理磁场感应包括以下内容:
1. 磁感应强度:描述磁场强弱和方向的物理量。
2. 安培力:通电导线在磁场中受到的力。
3. 洛伦兹力:带电粒子在磁场中受到的力。
4. 磁通量:描述穿过磁场中某一面积的磁感线条数。
5. 最大磁感强度:磁感线垂直穿过某一面积时,该处磁场的强度。
6. 磁场方向:磁感线的方向,也是小磁针静止时北极所指的方向。
7. 磁场力(包括安培力和洛伦兹力)的方向遵守左手定则。
除此之外,高三物理还会学习磁场中的运动(如带电粒子在磁场中的运动)、带电粒子在电磁场中的运动等。具体内容还需要参考教材。
相关例题:
问题:一个质量为m的金属棒在磁感应强度为B的匀强磁场中,以角速度ω绕垂直于磁场方向的轴以等角速度转动。求金属棒受到的安培力。
解答:
根据安培力公式,金属棒受到的安培力为:
F = BIL = BmωrI = mωB²r
其中,I是电流,r是金属棒的有效长度(即与磁场方向的垂直部分)。
在这个问题中,我们需要知道金属棒中的电流如何变化。由于金属棒在磁场中转动,会产生感应电动势,感应电动势的大小为:
E = mω²rB²
根据欧姆定律,电流I = E/R,其中R是电阻。由于金属棒是纯导体,其电阻R可以近似为金属棒的横截面积与金属棒的电阻率的乘积除以金属棒的长度。因此,金属棒中的电流可以表示为:
I = E/R = mω²rB²/ρl
其中ρ是金属棒的电阻率,l是金属棒的长度。
将这个电流代入安培力公式中,得到安培力的大小为:
F = Bmω²r²B² = mωB³r²
其中r²表示金属棒的有效长度的平方。
因此,当金属棒以角速度ω绕垂直于磁场方向的轴以等角速度转动时,它受到的安培力为mωB³r²。
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