- 物理马老师磁场
物理马老师磁场包括恒定磁场和变化磁场。
恒定磁场是由电流和永磁体产生的,而变化磁场是由电磁感应产生的,例如发电机和变压器。在变化磁场中,磁场强度随时间变化,如交流电通过一个螺线管所产生的磁场。
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相关例题:
题目:
一个矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动,产生正弦式交流电。在转动开始的一刹那,线圈平面与磁场方向垂直,此时穿过线圈平面的磁通量为Φ1。随着线圈的转动,磁通量将如何变化?请给出证明。
解答:
磁通量Φ = BS·cosθ,其中B为磁感应强度,S为线圈面积,θ为线圈平面与磁场方向的夹角。
在转动开始的一刹那,线圈平面与磁场方向垂直,此时θ=90度,磁通量最大,即Φ1=BS。
随着线圈的转动,θ逐渐减小,cosθ的值逐渐增大,因此磁通量逐渐减小。当线圈平面再次与磁场方向垂直时,磁通量最小,即Φmin=0。
此后,磁通量开始逐渐增大,并重复上述过程。
证明:
根据法拉第电磁感应定律,感应电动势e = NΔΦ/Δt,其中N为线圈匝数。由于线圈在磁场中转动,因此感应电动势的方向会不断变化。根据楞次定律,感应电流的方向会阻碍磁通量的变化。
在转动开始的一刹那,线圈平面与磁场方向垂直,磁通量最大。随着线圈的转动,磁通量逐渐减小。感应电流的方向会使得线圈受到一个安培力,该力会阻碍线圈的转动。因此,线圈会逐渐加速转动,使得θ逐渐减小。当线圈平面再次与磁场方向垂直时,磁通量最小。此时感应电流的方向会使得线圈受到一个安培力,该力会阻碍线圈的转动并使其减速。当线圈再次达到平衡位置时,磁通量又开始逐渐增大。
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