高考物理大題磁場公式有:
1. 洛倫茲力:
洛倫茲力 f 方向:用左手定則進行判斷,洛倫茲力 f 不做功(與功的公式 W=F·S·cosθ比較)。
2. 安培力:
安培力 F 方向:用左手定則進行判斷,安培力是動力,與功沒有直接關系。
3. 帶電粒子在勻強磁場中運動:
半徑公式 R=mv/qB;周期公式 T=2πm/qB;速度公式 v=s/t。
4. 磁感應強度:
定義式 B=F/IL 或 B=μH;磁感應強度的方向規定:小磁針靜止時 N 極所指的方向規定為該點磁感應強度的方向。
5. 法拉第電磁感應定律:
感應電動勢的大小與磁通量的變化率成正比,即 E = dΦ / dt 。
以上是磁場部分的一些主要公式,但具體應用時可能還需要結合題目所給的條件進行分析和運用。
題目:一個矩形線圈在勻強磁場中繞垂直于磁場的軸勻速轉動。求線圈中感應電動勢的表達式。
解析:
1. 磁場:在勻強磁場中,磁感應強度B是恒定的。
2. 線圈:線圈是一個矩形閉合回路,它在磁場中轉動,會產生感應電動勢。
根據法拉第電磁感應定律,感應電動勢E與磁通量變化率成正比。在磁場中,磁通量Φ是由線圈中的電流產生的,因此我們可以使用安培環路定律來描述磁場的行為。
安培環路定律:∮B·dl = μ?I,其中I是線圈中的總電流。
因此,當線圈轉動時,磁通量Φ隨時間變化,導致感應電動勢的產生。
表達式:E = dΦ/dt
假設線圈的匝數為N,磁場的磁感應強度為B,線圈的面積為S,線圈的轉速為ω(即每秒轉數),那么根據上述公式,我們可以得到線圈感應電動勢的表達式:
E = NBSω × dω/dt = NBS2ω2
其中NBS2ω2是磁通量的變化率,因此E是與線圈的轉速平方成正比。
應用:假設一個線圈在勻強磁場中以每秒5轉的速度轉動,其匝數為100匝,面積為0.5平方米。求該線圈在t秒時的感應電動勢。
解:根據上述公式,E = 100 × 0.5 × 52 = 125V。
注意:以上公式僅適用于理想化的模型,實際應用中可能需要進行一些修正或考慮其他因素。此外,磁場問題通常需要結合物理原理和數學知識來解決。