- 高二物理动生磁场
高二物理动生磁场包括磁场方向垂直于长直导线,导线或电流方向与磁场方向平行,以及磁场方向不随时间变化的动生磁场。
此外,通电导体在磁场中的运动方式,如圆周运动、平动、振动等,都可以与动生磁场相联系。在电磁感应中,闭合电路中的磁通量发生变化时,会在闭合导体中产生感应电流,从而形成动生磁场。
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相关例题:
题目:一个长为L的导体棒以速度v在磁场B中向右运动,求导体棒中感应电流的方向和大小。
解析:
1. 建立模型:导体棒在磁场中运动,会产生感应电流,受到安培力。我们需要根据题意建立这个模型。
2. 确定磁场:已知磁场B的方向,可以根据右手定则来确定电流的方向。
3. 应用安培定律:根据安培定律,导体棒受到的安培力等于B乘以导线中的电流,再乘以导线与磁场的夹角。
答案:
设导体棒中的感应电流为I,方向垂直纸面向外(即顺时针)。根据法拉第电磁感应定律,有:
$E = BLv$ (1)
其中E为电动势,B为磁感应强度,v为导体棒速度。
根据安培定律,导体棒受到的安培力为:
$F = BILcostheta$ (2)
其中L为导体棒长度,I为感应电流大小,B为磁感应强度,θ为导体棒与磁场的夹角。
由于导体棒向右运动,所以θ为锐角。将(1)式代入(2)式,得到:
$F = B^2L^2vcostheta$
由于导体棒只受到安培力向右,所以导体棒做加速运动。根据牛顿第二定律,有:
$ma = F$ (3)
其中a为加速度。将F代入(3)式,得到:
$ma = B^2L^2vcostheta$
解得:
$a = frac{B^2L^2vcostheta}{m}$ (4)
其中m为导体棒的质量。
结论:在动生磁场中,导体棒受到的安培力与速度、磁场、导体棒长度、夹角等因素有关。通过应用法拉第电磁感应定律和安培定律,可以求解出导体棒中的感应电流和受到的安培力。
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