- 物理新高考磁场
物理新高考中的磁场部分主要包括以下几个知识点:
1. 磁场的基本性质,包括磁场的概念,以及磁场对放入其中的小物体会产生磁力,使其产生受力效果。
2. 磁感线的概念及分布情况,强调在磁场外部,小磁针的北极所指向的方向就是该点的磁场方向。
3. 几种典型的磁场,包括通电直导线、环形电流、运动电荷等所产生的磁场。同时,地磁场也是高考的考点之一。
请注意,虽然磁场部分的知识点较多,但高考的考查难度并不大,只需对相关知识进行理解与掌握,即可从容应对。
相关例题:
题目:
【题目描述】
一个矩形线圈在匀强磁场中转动,线圈平面与磁场垂直,已知线圈的匝数为n,电阻为R,转动的角速度为ω,求线圈从图示位置开始转过90度时的感应电动势。
【磁场知识】
磁场:磁场是存在于磁体周围的空间场,磁场的基本性质是它对放入其中的磁体产生磁力的作用。磁场的方向与磁感线上某点的切线方向相同,在磁场中某点磁感线的疏密程度表示磁场的强弱。
【电路知识】
电动势:电动势是反映电源把其他形式的能转化为电能本领大小的物理量。在电路中,电动势的大小等于内外电路电压之和。
【例题解析】
【分析】
根据题意,线圈从图示位置开始转过90度时,线圈从中性面开始,此时线圈中的感应电动势最大。根据法拉第电磁感应定律和闭合电路欧姆定律求解即可。
【解答】
解:根据法拉第电磁感应定律,感应电动势为:
E = nΔΦ/Δt = nBSω/2π/2π = nBSω/2π
其中B为磁感应强度,S为线圈面积,ω为角速度。
根据闭合电路欧姆定律,感应电动势等于内外电路电压之和,即:
E = I(R+r) + Ir = (R+r)I + Ir^2/R
其中r为线圈电阻。
将E代入上式可得:
(R+r)I = nBSω/2π - Ir^2/R
其中I为电流。
当线圈转过90度时,电流最大,此时有:
I = E/(R+r) = nBSω/(R+r)
代入上式可得:
E = n^2BSω^2/(R+r) - (n^2BSω^2r^2)/(R^2+r^2) = (n^2BSR^2 - r^3)/(R+r)ω^2
所以线圈从图示位置开始转过90度时的感应电动势为:E = (n^2BSR^2 - r^3)/(R+r)ω^2。
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