以下是一些高中物理磁場的高考題:
1. 有一圓形磁場,其邊界是兩個彼此平行且與紙面垂直的圓,在圓心處的圓形回路中的磁場感應強度為B。要求在磁場中任一位置放置一個線圈,使得該線圈感應電流的大小和方向都可以由外界磁場的變化來控制。請根據上述要求,畫出該線圈的繞法,并說明如何改變線圈中電流的方向。
2. 如圖所示,在x軸上放置一個條形磁鐵,其沿x軸正方向的磁感應強度為B。在x軸正半軸上某點放置一個電阻,電阻值為R。在電阻的上方有一根金屬棒ab,ab棒與x軸重合。已知ab棒在沿x軸正方向運動時,電阻上產生的感應電動勢為E,感應電流的方向為從上到下。求金屬棒ab在磁場中運動的加速度大小。
3. 如圖所示,在直角坐標系xoy平面的第一象限內存在勻強磁場,磁感應強度為B,方向與x軸正方向成60°角。一質量為m、電荷量為q(q>0)的粒子從坐標原點O沿y軸正方向以初速度v0射入該磁場區域。粒子重力不計。求粒子從原點出發后第一次經過坐標原點O時速度的方向與x軸的夾角θ的正切值tanθ。
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題目:
有一個長為L的金屬導線,橫截面積為S,單位體積內的自由電子數為n?,F在將這條導線垂直放入勻強磁場中,磁感應強度為B。求導線中自由電子受到的洛倫茲力。
解答:
根據電流的定義,這條導線中的電流為I = nevBl,其中ne是每個自由電子的電荷量,Sv是導線的體積。根據洛倫茲力公式F = qvB,可以得出自由電子受到的洛倫茲力為F = nev2B2L2。
希望這個例子能幫助你理解磁場和電流相互作用的基本概念。請注意,這個題目并不涉及復雜的物理過程或高級概念,而是為了幫助你理解基本原理。