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(jìn)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(jìn)行判斷,安培力是動力,與功沒有直接關(guān)系。
3. 帶電粒子在勻強(qiáng)磁場中運(yùn)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(yīng)強(qiáng)度:
定義式 B=F/IL 或 B=μH;磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向規(guī)定:小磁針靜止時 N 極所指的方向規(guī)定為該點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向。
5. 法拉第電磁感應(yīng)定律:
感應(yīng)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(yīng)用時可能還需要結(jié)合題目所給的條件進(jìn)行分析和運(yùn)用。
題目:一個矩形線圈在勻強(qiáng)磁場中繞垂直于磁場的軸勻速轉(zhuǎn)動。求線圈中感應(yīng)電動勢的表達(dá)式。
解析:
1. 磁場:在勻強(qiáng)磁場中,磁感應(yīng)強(qiáng)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(zhuǎn)動,會產(chǎn)生感應(yīng)電動勢。
根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律,感應(yīng)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(chǎn)生的,因此我們可以使用安培環(huán)路定律來描述磁場的行為。
安培環(huán)路定律:∮B·dl = μ?I,其中I是線圈中的總電流。
因此,當(dāng)線圈轉(zhuǎn)動時,磁通量Φ隨時間變化,導(dǎo)致感應(yīng)電動勢的產(chǎn)生。
表達(dá)式:E = dΦ/dt
假設(shè)線圈的匝數(shù)為N,磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,線圈的面積為S,線圈的轉(zhuǎn)速為ω(即每秒轉(zhuǎn)數(shù)),那么根據(jù)上述公式,我們可以得到線圈感應(yīng)電動勢的表達(dá)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(zhuǎn)速平方成正比。
應(yīng)用:假設(shè)一個線圈在勻強(qiáng)磁場中以每秒5轉(zhuǎn)的速度轉(zhuǎn)動,其匝數(shù)為100匝,面積為0.5平方米。求該線圈在t秒時的感應(yīng)電動勢。
解:根據(jù)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(shí)際應(yīng)用中可能需要進(jìn)行一些修正或考慮其他因素。此外,磁場問題通常需要結(jié)合物理原理和數(shù)學(xué)知識來解決。