以下是一道初中物理电磁学综合题的例题以及解答:
题目:有一个由圆形线圈和条形磁铁组成的系统。圆形线圈由N圈细导线组成,每条细导线长度为L,直径为D。条形磁铁的长度为L,宽度为b。系统原来处于静止状态,磁铁位于线圈的中心,两者之间的距离为r。求:
1. 当线圈中电流增大时,系统受到的安培力的方向和大小如何变化?
2. 当磁铁向右移动时,系统受到的摩擦力的大小和方向如何变化?
已知:
圆形线圈的电阻为R,磁通量变化率为dΦ/dt = I,磁铁的磁感应强度为B。
磁铁和线圈之间的动摩擦因数为μ。
解答:
1. 当线圈中电流增大时,安培力方向向上,大小为F = NLdB/dt。由于磁场和线圈平面垂直,所以安培力只作用在系统的中心,导致系统向上加速或向下减速。
2. 当磁铁向右移动时,摩擦力方向向右,大小为f = μ(NBL²/d)g。这是因为摩擦力提供给系统向右运动的加速度。
所以,当线圈中电流增大时,系统受到的安培力的方向向上,大小随电流变化而变化;当磁铁向右移动时,系统受到的摩擦力的大小和方向如何变化取决于磁铁移动的速度。以上就是这道初中物理电磁学综合题的解答。
希望这个例子能帮助你理解电磁学综合题的一般解法。
以下是一道初中物理电磁学综合题的例题:
问题:有一个矩形线圈,在匀强磁场中以某一角速度绕垂直于磁场的轴匀速转动,线圈匝数很多,电阻也很大。当线圈转到某一位置时,线圈两端电压为U,线圈中电流为I,求此时线圈的热功率和热效应。
答案:热功率为P = I²R,热效应为Q = Pt。
相关例题中可能会涉及到磁场的方向、磁感应强度、电流的方向、电阻等物理量的变化,需要灵活运用相关知识进行解答。
初中物理电磁学综合题常见问题
一、关于磁场和磁感线的理解
1. 磁场看不见、摸不着,但可以借助小磁针感知其存在。
2. 磁感线是为了研究方便而假想的曲线,可以形象地描述磁场。但实际不存在。
二、关于电流周围存在磁场的理解
1. 通电导线的周围存在磁场,磁场方向与电流方向有关。
三、关于磁场对通电导线作用力的理解
通电导线在磁场中受到力的作用,力的方向与电流方向和磁感线的方向都有关系。
例题:
【例1】(20XX·某某)在探究“通电直导线周围的磁场分布”的实验中,小明将一根条形磁铁放在支架上,用细线通过一段绝缘物拴住一束小铁钉,模拟一根通电直导线。闭合开关,小铁钉被磁铁吸引,逐渐增大电流强度,观察到吸引的小铁钉越来越多,说明条形磁铁周围的磁场分布与____相似。逐渐增大电流强度至某一最大值,并保持电流强度不变继续观察,此时小铁钉的吸引情况是____(填“增多”“减少”或“不变”)。
【分析】
根据磁场的概念和条形磁铁周围的磁场分布情况来分析解答。
【解答】
条形磁铁周围的磁场分布;减少。
【例2】(20XX·某某)在探究“通电直导线周围的磁场”的实验中,某同学用一根条形磁铁的一端靠近小磁针的N极,发现小磁针发生偏转,则他可以判断出小磁针的N极靠近的是通电导线的____(填“正极”或“负极”)。
【分析】
根据通电直导线的周围存在磁场来分析解答。
【解答】
负极。
以上是初中物理电磁学综合题常见问题的一些简单介绍,希望对你有所帮助。