- 高考物理選修磁場
高考物理選修磁場的內容包括:
1. 磁場的基本性質、磁感應強度、地磁場、安培定則、左手定則等。
2. 磁場對通電導線的作用力——安培力,以及通電導線在磁場中的受力情況。
3. 帶電粒子在勻強磁場中的運動,包括帶電粒子在勻強磁場中的受力情況以及運動學公式,還有帶電粒子在勻強磁場中的圓周運動及其解題方法。
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相關例題:
題目:一個質量為 m 的小磁鐵,在水平面內以角速度 ω 繞過 O 點垂直于紙面的軸 OO' 轉動。已知小磁鐵的長度為 L,磁極間的距離為 d,磁極間的磁感應強度為 B。求小磁鐵的磁極處磁場的變化率。
解析:
(1)根據安培環路定理,可求出小磁鐵的磁極處磁場的變化率。
(2)根據法拉第電磁感應定律,可求出小磁鐵的磁極處感應電動勢的大小。
解:
(1)設小磁鐵的磁極處磁場的變化率為 ΔB/Δt,由安培環路定理得:
∮B·dl = μ0I = μ0(N·m/L)·(L/d) = μ0ωL2B/d
ΔB/Δt = (∮B·dl/L2)·(dL/d) = (μ0ωL2/d2)·(dL/d) = μ0ωL
(2)設小磁鐵的磁極處感應電動勢的大小為 E,由法拉第電磁感應定律得:
E = N·ΔΦ/Δt = N·(B·d2/2π·L)·Δω·Δt = (B·d2ω/2πm)·(mωL2/d2) = (Bd2ω3/2πm3)
答:小磁鐵的磁極處磁場的變化率為 μ0ωL,感應電動勢的大小為 (Bd2ω3/2πm3)。
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