- 物理长考的磁场
物理长考的磁场包括恒定磁场和变化磁场。
恒定磁场是指磁场的大小和方向不随时间变化的磁场,例如常见的通电螺线管和直流发电机等。
变化磁场是指磁场的大小和方向随时间变化的磁场,包括周期性变化磁场和非周期性变化磁场。周期性变化磁场通常由交流电产生,例如变压器和发电机等;非周期性变化磁场通常由电磁振荡产生,例如在某些物理现象中出现的脉冲磁场。
此外,还有涡旋电场和涡旋磁场所引起的磁场,它们分别与变化的电场相关联。这些是物理中经常涉及的磁场类型。
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,产生交变电流。已知线圈从中性面开始计时,经过0.4s转过90°角,求:
1. 线圈从中性面开始计时时的感应电动势瞬时值表达式;
2. 线圈转动的角速度;
3. 线圈从中性面开始转动1.2s时,线圈中产生的平均感应电动势。
解答:
1. 根据题意,线圈从中性面开始计时,感应电动势瞬时值为:
e = -BωL2Icosθ = -BωL2I(π/2) = -πBωL2I
其中,B为磁感应强度,L为线圈的长度,I为线圈中的电流,θ为线圈从中性面转过的角度。
因此,感应电动势瞬时值表达式为:e = -50sin(10πt)V
其中,t为时间。
2. 根据题目中的条件,线圈转过90°角所需时间为:
t = 90°/ω = 90° × (2π/T) = 0.3s
因此,线圈转动的角速度为:
ω = 2πT = 2π × (1/0.3) = 628rad/s
3. 线圈从中性面开始转动1.2s时,转过的角度为:
θ = 1.2 × (180°/T) = 60°
根据瞬时值表达式e = -50sin(10πt),可得此时线圈中的平均感应电动势为:
E = E(平均) = -50 × cos(628 × 1.2 - 10π × 60)V
代入数值计算可得:E = -75V
总结:该题目考查了交变电流的产生原理、瞬时值表达式以及平均感应电动势的计算。解题的关键在于理解交变电流的产生过程,掌握瞬时值表达式的形式,并能够根据题目中的条件进行计算。
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