- 山东物理电磁场
山东物理电磁场包括恒定电场和恒定磁场两部分。其中,恒定电场是由正离子和负离子在电场力的作用下定向移动而形成的,其特点是场中各点的性质(如电位、场强、电流等)与时间有关;恒定磁场是由磁体、通电导体、电磁感应等产生的磁场,其特点是磁感应强度的大小和方向在空间各点都不变。
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相关例题:
题目:一个半径为R的圆形线圈,在均匀变化的磁场中运动,求线圈中感应电动势的大小。
解析:
1. 磁场均匀变化时,线圈中产生的感应电动势与磁通量变化率成正比。
2. 圆形线圈在均匀磁场中运动时,磁通量不变,但磁通量变化率发生变化。
3. 根据法拉第电磁感应定律,线圈中感应电动势的大小为:E = nΔΦ/Δt,其中n为线圈匝数,ΔΦ为磁通量变化量,Δt为时间变化量。
根据以上解析,我们可以列出求解过程:
解:
设线圈以角速度ω绕垂直于磁场的轴线匀速转动,则线圈每转一圈产生的感应电动势为:
E = nΔΦ/Δt = n(ΔΦ/2πr) × (2π/T) × T = nSΔΦ/t
其中,n为线圈匝数,S为线圈面积,r为圆半径,T为线圈转动周期。
当磁场均匀变化时,线圈每秒转动的圈数不变,即T不变。因此,线圈每秒内磁通量变化量ΔΦ与时间变化量t成正比。
设磁场均匀变化率为k,则有:ΔΦ/t = kΔt
其中k为磁场均匀变化率。
将以上两式代入E的表达式中,可得:E = nSkΔΦ/T
当磁场均匀变化时,线圈中产生的感应电动势与磁场均匀变化率成正比。因此,当磁场均匀变化率为k时,线圈中感应电动势的大小为:E = kR^2ω
其中R为圆形线圈的半径,ω为线圈转动的角速度。
答案:当圆形线圈在均匀变化的磁场中运动时,线圈中感应电动势的大小为kR^2ω。其中k为磁场均匀变化率,R为圆形线圈的半径,ω为线圈转动的角速度。
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