- 高中磁场的物理量
高中物理磁场涉及的物理量主要包括:磁感应强度B,磁感线的疏密程度表示磁场的强弱,磁感线的密集程度表示磁场的方向;磁场强度H,描述磁场本身的强弱,与电流成正比;以及磁通量Φ,描述穿过某个面的磁感线条数。此外,还有磁场力(如安培力、洛伦兹力等)以及与磁场相关的现象和概念,如电流的磁场、磁介质中的极化、磁化现象等。
相关例题:
题目:
在某一匀强磁场中,有一个与磁场垂直的平面,在该平面上有一个矩形线圈,其匝数为N,边长为a、b,线圈在磁场中以角速度ω绕其中心轴匀速转动。求该线圈在磁场中转动时产生的感应电动势的大小。
解析:
首先,我们需要理解磁感应强度B的定义。B是描述磁场强弱的物理量,定义为垂直放在磁场中的小平面所受到的磁力F与该平面的面积S之比,即B = F/S。
在这个问题中,线圈在磁场中转动时会产生感应电动势。根据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。在本题中,磁通量可以认为是不变的(因为线圈是绕中心轴匀速转动的),所以感应电动势的大小主要取决于磁感应强度B的变化率。
设线圈的一边为L,则线圈的面积为S = aLb。当线圈以角速度ω绕中心轴转动时,每经过一个周期(2π),磁感应强度B的变化量(即dB)为:
dB = ωNabLB dt
其中L是线圈的边长,N是线圈的匝数,B是磁感应强度,L和B都是以同一个单位(如特斯拉)表示的。
因此,感应电动势的大小为:
E = dΦ/dt = d(BS)/dt = B d(S)/dt = B ωNabS = ωNB^2a^2b^2L^2
其中E表示感应电动势的大小,ω表示角速度,N、a、b、L和B都是已知量,代入公式即可求出E的大小。
答案:E = 2πNωNB^2a^2b^2L^2。
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