- 高一物理感应定律
高一物理感应定律包括:法拉第电磁感应定律、楞次定律。
法拉第电磁感应定律:感应电动势的大小与磁通量变化率成正比。
楞次定律:感应电流的磁场要阻碍原磁场的变化。
请注意,以上定律和定律的表述可能因不同的教材版本而略有差异。
相关例题:
题目:一个金属棒在匀强磁场中移动,磁场方向垂直于金属棒。已知金属棒长度为L,电阻率为ρ,横截面积为S,单位体积的金属棒质量为m。当金属棒在垂直于磁场的力作用下以速度v向右移动时,求金属棒中产生的感应电动势。
解答:
根据法拉第电磁感应定律,金属棒中产生的感应电动势为:
E = nΔΦ/Δt
其中,n为单位时间内通过金属棒的磁通量变化率,即磁感应强度的变化量与金属棒横截面积的比值。
由于磁场是匀强磁场,所以磁感应强度B不变,金属棒的长度L和速度v也不变。因此,磁通量变化量ΔΦ等于磁感应强度的变化量ΔB与金属棒横截面积S的乘积。
由于金属棒是长为L、横截面积为S的长条形物体,所以单位体积的质量为m/L。因此,金属棒的质量为mS/L。
根据牛顿第二定律,金属棒受到的安培力为:
F = BIL
其中,I是电流强度,L是金属棒的长度。由于金属棒中产生的感应电动势E等于BLv,所以电流强度I等于E/BL。
因此,安培力F等于BEL。由于金属棒向右移动,所以安培力方向向左。
根据法拉第电磁感应定律和牛顿第二定律,金属棒中产生的感应电动势为:
E = BLv - BIL = BLv - BESv/Lm = BL(v - Sv/Lm)
其中,磁感应强度的变化量ΔB等于BLv/Lm。因此,nΔΦ等于ΔB与金属棒横截面积S的比值乘以时间Δt。
所以,金属棒中产生的感应电动势为:
E = BL(v - Sv/Lm) = BLv - BESv = BL(v - mS/L^2)
其中,E表示感应电动势的大小。
答案:金属棒中产生的感应电动势为BL(v - mS/L^2)。
这个例题展示了如何应用感应定律来求解金属棒中产生的感应电动势。通过分析磁场、金属棒的运动和电流强度之间的关系,我们可以得出感应电动势的计算公式,并利用已知条件进行求解。
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