- 物理3一1磁场
物理3-1磁场的内容包括:
1. 安培提出的磁场的概念,即磁体周围存在磁场,磁体间的相互作用就是通过磁场发生的。磁场是有方向性的,用磁感线的切线方向表示。
2. 磁场对放入其中的小磁针有磁力的作用,小磁针在磁场中的受力方向就是磁场方向。
3. 磁感应强度是描述磁场强弱的物理量,定义为在磁场中垂直于磁场方向长为单位长度的一小段通电导线,所受的力(f)跟电流和导线长度(L)的乘积(I·L)的比值叫做通电导线所在处的磁感应强度。
此外,还有地磁场、霍尔效应等与磁场相关的内容。
相关例题:
题目:磁场中的通电导线问题
假设有一根长为L的导线,横截面积为S,单位体积内的自由电子数为n,导线中自由电子的定向移动速度为v,在导线中通以电流强度为I的电流。现在导线处于一个匀强磁场中,磁感应强度为B,导线与磁场方向垂直。
1. 求导线中的自由电子定向移动的平均速度。
2. 求导线中的自由电子在磁场中运动的路程。
3. 如果导线中所有自由电子都完成了这段路程,求磁场的宽度d。
解答:
1. 根据电流的定义式,I = q/t,其中q为通过导线的电荷量,t为时间。由于导线中的自由电子在单位时间内通过横截面的电荷量不变,所以可以得出I = nevS,其中n为单位体积内的自由电子数,v为自由电子的定向移动速度。因此,导线中的自由电子定向移动的平均速度为v = I/nS。
2. 自由电子在磁场中受到洛伦兹力而运动,根据左手定则,可以得出电子的运动轨迹为圆弧。由于导线与磁场垂直,所以电子在垂直于磁场方向上的分速度为v' = vsinθ,其中θ为电子运动方向与磁场方向的夹角。因此,电子在磁场中运动的路程为s = v't = vsinθdt,其中t为时间。由于电子的运动是连续的,所以所有电子完成这段路程所需的时间为t = nSv'd/vSsinθ,其中d为磁场的宽度。将上述公式代入第一问中的公式中,可得导线中的自由电子在磁场中运动的路程为s = (BIdL/nS)sinθ。
希望这个例子能够帮助你理解磁场的基本概念和问题。
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