高三物理磁場的應用題有以下幾個例子:
例題1:
在勻強磁場中,有兩個靜止的原子核X和Y,相距為a,組成符號相反的粒子對,如Xn+和Ym-(n>m),它們之間存在相互作用力,當它們靠得很近時,會發生彈性碰撞,已知質子和中子的質量分別為m1和m2,光速為c,求出碰撞后兩粒子速度之比。
例題2:
在勻強磁場中,一矩形線圈在恒力作用下沿垂直于磁感線的方向勻速運動,產生電動勢的表達式為e=BLVsinωt,其中B為勻強磁場的磁感應強度,L為線圈的長度,V為線圈的線速度,ω為角速度。試求出該電動勢的最大值Em以及產生該電動勢的電源的電動勢。
例題3:
在勻強磁場中有一根長直導線,在導線中通以10A的電流時,它受到的磁場力大小為2N。如果將導線中的電流減小一半,則導線受到的磁場力大小變為多少?如果將導線從磁場中撤走,則撤走瞬間導線受到的安培力大小是多少?
以上題目主要考察了磁場的基本概念和原理在實際問題中的應用,需要考生結合理論知識進行解答。
請注意,以上題目僅為示例,實際情況可能因個人學習進度和教材差異而有所不同。
題目:
有一個半徑為R的圓形線圈,其電阻值為R,現將其放置在垂直于其平面的勻強磁場中,磁感應強度為B。已知線圈的電阻與一段電阻絲相連,且電阻絲的長度也為R,電阻為r?,F在給線圈通入電流I,使其以角速度ω旋轉。求:
1. 線圈旋轉一周的時間;
2. 線圈旋轉一周產生的熱量;
3. 線圈旋轉一周產生的熱量中,有多少被電阻絲吸收。
解答:
1. 根據法拉第電磁感應定律,線圈旋轉一周產生的電動勢為:
E = -ΔΦ/Δt = -BπR^2ω
根據閉合電路歐姆定律,線圈中的電流為:
I = E/R
線圈旋轉一周的時間為:
t = T/4π = 2π/ω
所以,線圈旋轉一周的時間為:
t = 2πR/ω
2. 線圈旋轉一周產生的熱量為:
Q = I^2Rt = (BπR^2ω)^2Rt/4π^2
3. 電阻絲吸收的熱量為:
Qr = I^2r(t - t') = (BπR^2ω)^2r(t/ω - 2πR/ω)
其中,t'為線圈旋轉一周的時間減去電阻絲的發熱時間。
所以,線圈旋轉一周產生的熱量中被電阻絲吸收的部分為:
Qr = (BπrR^2ω)^2r(t/ω - πR/ω)
注意:以上解答僅供參考,具體答案可能因實際情況而有所不同。