高考物理磁场公式如下:
1. 洛伦兹力f=Bqvθ,公式中q是运动电荷的电量,B是磁感应强度,v是电荷运动速度,θ是电荷运动速度和磁感应强度的夹角。
2. 安培力F=BILsinθ,安培力是通电导体在磁场中受到的力,磁场方向、电流方向和安培力方向三者互相垂直。
3. 磁通量Φ=BS,磁通量可以形象地表示出穿过某一面积磁感线的条数。
此外还有法拉第电磁感应定律e=nΔΦ/Δt、楞次定律以及欧姆定律等。
请注意,具体使用哪个公式,需要根据题目给出的条件和解题需要来选择。
题目:一个质量为 m 的金属棒以垂直于磁场的长度为 L 的速度 v 进入匀强磁场中,磁场宽度为 d。已知金属棒的电阻为 R,求金属棒在磁场中运动时的最大感应电动势和最大感应电流。
解析:
金属棒在进入磁场时,会产生感应电动势,其大小为:
E = BLv
其中 B 是磁感应强度,v 是金属棒的速度,L 是金属棒在磁场中的长度。
当金属棒在磁场中运动时,会产生感应电流,其大小为:
I = E/R
其中 R 是金属棒的电阻。
为了使金属棒在磁场中运动时的最大感应电动势和最大感应电流达到最大值,金属棒应该以速度 v 垂直于磁场进入磁场。此时,金属棒受到的安培力最大,金属棒的运动速度也最大。
为了求解这个问题,我们需要使用动量定理来求解金属棒的运动过程。假设金属棒在进入磁场前的速度为 v0,那么在进入磁场的过程中,动量定理可以表示为:
(mv - m(v0)) = Ft
其中 F 是安培力,t 是金属棒在磁场中运动的时间。由于金属棒在进入磁场时速度会发生变化,所以我们需要求出金属棒在进入磁场前的速度 v0。
根据能量守恒定律,金属棒在进入磁场前后的动能之和应该相等:
mv²/2 + mv0²/2 = mv² + BLv(d/L)
其中 BLv(d/L) 表示的是金属棒在进入磁场后获得的动能转化为热能的部分。
通过以上公式,我们可以求解出 v0 和 v 的值。然后带入公式 E = BLv 和 I = E/R 中,就可以求解出最大感应电动势和最大感应电流的值了。
答案:最大感应电动势 E = BLv = BdLv / L = Bdv;最大感应电流 I = E/R = Bdv/R。
希望这个例题能够帮助你理解磁场的高考物理公式及其应用!