- 关于物理磁场的题
关于物理磁场的题目有很多,例如:
1. 一个矩形线圈在匀强磁场中转动产生电动势e=Emsinωt,t=0时,线圈平面与中性面重合,则( )
A. t时刻电流方向改变
B. t时刻线圈处于中性面
C. t时刻线圈处于与中性面成30°夹角的位置
D. t时刻线圈处于与中性面成60°夹角的位置
2. 磁场中某点磁感应强度的大小是由磁场本身决定的,磁场方向就是该处小磁针静止时北极的受力方向,与小磁针的放置方式无关。
3. 磁场是客观存在的,但人们不能准确地测出磁场的方向、大小及分布情况。
以上题目涉及到了磁场、磁感应强度、小磁针等多个物理知识点,需要综合运用物理知识才能解答。
相关例题:
题目:磁场中的导体棒
假设有一个长直导轨,间距为d,其长度为L,放置在匀强磁场中,磁感应强度为B。现在有一个质量为m的导体棒(电阻为R)放置在导轨上,与导轨接触良好。初始时,导体棒静止不动。现在给导体棒一个水平向右的初速度v0,求导体棒达到的最终速度v。
解题思路:
1. 导体棒受到重力、支持力、安培力三个力的作用。初始时,安培力与重力、支持力平衡,导体棒静止不动。
2. 导体棒在运动过程中,受到的安培力与速度有关,可用F = BIL进行计算,其中I是导体中的电流,L是导体棒在磁场中的有效长度(即导体棒在磁场中的长度减去与导轨接触处的长度)。
3. 导体棒在运动过程中,受到的安培力做负功,根据动能定理可求得最终速度v。
解题过程:
初始时,导体棒静止不动,故初始状态满足平衡条件:
G = N
其中G为重力,N为支持力。由于导体棒与导轨接触良好,故N近似为零。因此有:
G = 0
给导体棒一个水平向右的初速度v0后,导体棒开始运动,受到的安培力为:
F = BIL = B(vL/R)
其中v是最终速度。由于安培力与速度有关,故最终状态满足动能定理:
(1/2)mv^2 = (1/2)mv0^2 - Q
其中Q是安培力做的功。将F代入动能定理公式中,得到:
(1/2)mv^2 = (1/2)mv0^2 - B(vL/R)v
化简后得到:
v = v0 - (v0R/mB)Q
其中Q = (BdL)v0。由于Q与速度v成正比,因此最终速度v取决于初始速度v0的大小。当v0越大时,最终速度v也越大。
答案:最终速度v = v0 - (v0R/mB)(BdL)。
希望这个例题能够帮助你理解物理磁场的相关知识!
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