- 高三物理磁场题讲解及答案
高三物理磁场题讲解及答案较多,以下为两例:
例一:
【题目】一个质量为m=2kg的物体,放在粗糙的平面上,它与平面之间的动摩擦因数为μ=0.5,在水平拉力F作用下,由静止开始移动了s=9m,求这个过程中水平拉力做了多少功?
【答案】水平拉力做了36J的功。
【解析】
由牛顿第二定律得:F-μmg=ma,
解得:a=5m/s2,
由运动学公式得:s=at2/2,
解得:t=6s,
则拉力做的功为:W=Fs=36J。
例二:
【题目】在磁感应强度为B的匀强磁场中,半径为R的圆周上,有n匝线圈,线圈平面垂直于磁场方向,已知线圈的电阻为R,圆心O处有一电阻为R的电阻丝,开始时与磁场平行,求要使电阻丝上产生的热量最大,线圈应绕圆心轴转动的角度。
【答案】线圈应沿顺时针方向以60°角开始转动。
【分析】
线圈在磁场中转动时会产生感应电流,从而产生热效应。要使电阻丝上产生的热量最大,就要使线圈产生的感应电动势最大。根据法拉第电磁感应定律和欧姆定律即可求解。
解题过程:
设线圈转动的角度为θ,根据法拉第电磁感应定律得:$E = nBStheta$,根据欧姆定律得:$I = frac{E}{R + r}$,再根据焦耳定律得:$Q = I^{2}Rt$。当nBSw有最大值时,电阻丝上产生的热量最大。当线圈平面与磁场平行时,$nBSw$有最大值。此时$theta = frac{pi}{2}$。所以线圈应沿顺时针方向以$frac{pi}{2}$角开始转动。
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相关例题:
好的,让我来给您讲解一道高三物理磁场题并附带答案。请注意,由于篇幅原因,我只能为您提供一个例题,但希望这个例题能够为您提供一些解题的思路和方法。
题目:
有一个边长为L的正方形区域,其中央部分是一个垂直于正方形平面的匀强磁场,磁感应强度为B。在正方形的顶点A处有一个粒子源,可以向各个方向发射速度为v的电子。假设电子的质量为m,电量为e,求电子能够到达的正方形区域内的任意一点P的概率。
讲解:
这道题涉及到概率问题,需要我们运用概率论的知识来解决。首先,我们需要明确电子在磁场中的运动规律。当电子以速度v进入磁场时,会受到洛伦兹力作用,该力与速度v垂直,因此电子会在磁场中做匀速圆周运动。根据题目所给条件,我们可以画出电子运动的示意图,并确定出电子可能到达的区域。
接下来,我们需要确定电子能够到达的正方形区域内的任意一点P的概率。由于电子在磁场中做的是随机的运动,因此我们无法确定电子一定能够到达P点。但是,我们可以根据几何关系和概率论的知识来估算电子到达P点的概率。
答案:
电子能够到达的正方形区域是一个边长为L的正方形,其内部包含一个以A点为圆心的圆形区域。由于圆形区域的边界是满足半径公式r = mv/qB的电子轨道的圆周,因此圆形区域的面积为:
π(L^2 - A^2)
其中A是正方形面积的一半。由于电子在圆形区域内做的是随机的运动,因此我们无法确定电子一定能够到达正方形区域内的任意一点P。但是,我们可以估算出电子到达P点的概率。由于P点在正方形区域内是一个随机点,因此其概率与正方形区域内随机点的概率相同。根据几何关系和概率论的知识,正方形区域内随机点的概率为:
P = 1/√(4L^2)
因此,电子能够到达正方形区域内的任意一点P的概率也为:
P = 1/√(4L^2)
所以,电子能够到达正方形区域内的任意一点P的概率是相等的。
希望这个例题能够帮助您理解磁场题目的解题思路和方法。如果您有任何疑问或需要进一步的解释,请随时告诉我。
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