- 磁场点入平出物理
磁场点入平出是指磁场的方向从一点进入,从另一点流出,这种情况常见于磁场中电流产生的磁场或者霍尔效应等物理现象。
与此相关的物理概念和现象有很多,例如:
1. 电流:电荷的定向移动形成电流。
2. 电流的磁场:奥斯特实验表明,载流导线会产生磁场。
3. 磁场强度:描述磁场强弱和方向的物理量。
4. 霍尔效应:当电流通过金属材料时,外加磁场会在金属表面或附近产生电动势的现象。
5. 磁感应强度:描述磁场强弱和方向的另一个物理量,定义为在磁场中某点磁感线的疏密程度。
6. 安培环路定理:描述磁场与电流、电场与电荷之间的相互作用的定理。
7. 法拉第电磁感应定律:描述磁场变化时产生感应电动势的定律。
此外,与磁场和电场相关的物理概念还包括库仑定律(描述两点间电场力与电量之间关系的定律)、电势(描述电荷在电场中具有能量的物理量)、电容(描述电容器储存电荷能力的物理量)等。这些都是与磁场和电场相关的基本物理概念。
相关例题:
题目:一个矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动,线圈的匝数为n=100,电阻为R=10欧姆。当线圈转到中性面时开始计时,已知线圈从中性面开始计时,经过时间t=0.5s,求:
(1)线圈中产生的感应电动势的瞬时值表达式;
(2)线圈从中性面开始计时,经过多少时间,线圈转过90度角?
解答:
(1)线圈在中性面时,感应电动势最大值为Em=nBSω,其中B为匀强磁场的磁感应强度,S为线圈面积,ω为线圈转动的角速度。当线圈从中性面开始计时,感应电动势的瞬时值表达式为e=Emsinωt。由于已知线圈从中性面开始计时,经过时间t=0.5s,因此有:
Em=nBSω=100×BS×2π/T=100BSπ
e=Emsin(ωt)=Emsin(πt/T)
当t=0.5s时,有:Emsin(π×0.5/2π)=Emsin(π/4)=√2/2Em
因此,线圈中感应电动势的瞬时值表达式为e=√2/2Emsin(ωt)
(2)线圈转过90度角时,感应电动势瞬时值为零。此时有:
ωt=π/2+kT
其中k为线圈转动的圈数。由于已知线圈转动的时间t=0.5s,匝数为n=100,因此有:
k=(nT-t)/T=(n×π/2)/2π=(nπ/2)×(1/n)=π/n-t/T
代入已知数据可得:π/n-t/T=π/100-0.5/2π
解得:t=(99π/2)s≈49.5s
因此,线圈从中性面开始计时,经过约49.5秒后,线圈转过90度角。
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