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初中物理物理旋转圆磁场考点

2024-12-17 10:27:08综合其它334

物理旋转圆磁场包括但不限于:d3D物理好资源网(原物理ok网)

1. 通电圆环产生的磁场:当圆环内、外两侧电流方向互相垂直时,圆环两侧的空间产生两个大小相等但方向相反的磁场,且以圆环为轴心旋转。d3D物理好资源网(原物理ok网)

2. 通电螺线管产生的磁场:通电螺线管周围存在磁场,其外部磁场和条形磁铁一样,以导线为轴心旋转。d3D物理好资源网(原物理ok网)

3. 交流发电机:发电机是依据电磁感应原理来工作的,当发电机中存在闭合线圈在磁场中做切割磁感线运动时,线圈内的磁场发生改变,线圈就会产生感应电流,从而完成机械能向电能转化的过程。这个过程中,磁场是旋转的。d3D物理好资源网(原物理ok网)

此外,还有电动机、电磁铁等装置,当它们旋转时,也会产生旋转的磁场。以上内容仅供参考,建议查阅专业书籍或者咨询专业人士。d3D物理好资源网(原物理ok网)


相关例题:

问题:一个质量为 m 的小物体在圆筒形的磁场中沿着圆筒的切线方向运动。已知圆筒的半径为 R,磁感应强度为 B,小物体与圆筒的内壁间的动摩擦因数为 μ。求小物体在圆筒中运动时的最大速度。d3D物理好资源网(原物理ok网)

解答:d3D物理好资源网(原物理ok网)

首先,我们需要考虑小物体在磁场中的受力情况。小物体受到重力和圆筒的支持力,但由于圆筒是磁场的组成部分,所以它还受到磁场的作用力。这个作用力可以分解为垂直于圆筒和平行于圆筒两个方向上的力。d3D物理好资源网(原物理ok网)

当小物体沿着切线方向运动时,它受到的磁场作用力将沿着切线方向,而垂直于圆筒的作用力将提供小物体做圆周运动的向心力。因此,我们可以得到小物体受到的磁场作用力为:d3D物理好资源网(原物理ok网)

F = m v Bd3D物理好资源网(原物理ok网)

其中,v 是小物体的速度,B 是磁感应强度。d3D物理好资源网(原物理ok网)

接下来,我们需要考虑小物体在圆筒中运动的摩擦力。由于小物体与圆筒的内壁间有摩擦,所以它受到的摩擦力将阻碍它的运动。根据摩擦力公式:d3D物理好资源网(原物理ok网)

f = μ Nd3D物理好资源网(原物理ok网)

其中,N 是小物体与圆筒的内壁之间的正压力。由于小物体在垂直于圆筒方向上没有位移,所以正压力 N 等于重力 mg。d3D物理好资源网(原物理ok网)

因此,我们可以得到小物体受到的摩擦力为:d3D物理好资源网(原物理ok网)

f = μ mgd3D物理好资源网(原物理ok网)

为了使小物体能够做圆周运动,它必须克服摩擦力和磁场作用力的合力。这个合力的大小等于向心力的大小,即:d3D物理好资源网(原物理ok网)

F + f = m v B + μ mgd3D物理好资源网(原物理ok网)

将上述公式代入初始公式 F = m v B 中,我们可以得到:d3D物理好资源网(原物理ok网)

m v B + μ mg = m v v / Rd3D物理好资源网(原物理ok网)

化简后得到:d3D物理好资源网(原物理ok网)

v^2 = (μgR + B^2)m / (μ + mB^2/R)d3D物理好资源网(原物理ok网)

最后,我们求得小物体在圆筒中运动时的最大速度为:d3D物理好资源网(原物理ok网)

v = √(μgR + B^2)m / (μ + mB^2/R)d3D物理好资源网(原物理ok网)

这个速度是物体能够做圆周运动的临界速度,当物体的速度小于这个值时,它将会沿着切线方向滑出圆筒;而当速度大于这个值时,它将会做圆周运动。d3D物理好资源网(原物理ok网)


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