- 高中物理磁场双杆
高中物理磁场双杆模型有:
1. 两个完全一样的条形磁铁,中间用绝缘体隔开。
2. 一根金属杆在一根通电的金属导轨之间运动,金属杆的长度与磁场垂直。
以上只是部分双杆模型,磁场双杆模型在电磁感应中经常出现,是高中物理的重要考点之一。解题时需要注意磁场的方向、电流的方向以及各部分运动状态。
以上内容仅供参考,建议查阅高中物理教辅资料或咨询高中物理老师获取更全面更具体的信息。
相关例题:
题目:
在匀强磁场中有一对平行金属杆,它们之间的距离为d,以相同的角速度ω绕垂直于它们平面的轴旋转。已知金属杆的电阻为R,磁感应强度为B,求它们之间的热量。
解析:
首先,我们需要明确磁场中的电流和热量之间的关系。在磁场中,电流会产生磁场,而磁场又会反过来影响电流。因此,我们需要先求出两个金属杆上的电流,再根据焦耳定律求出热量。
设两个金属杆的长度为L,它们之间的距离为d,旋转的角速度为ω。根据法拉第电磁感应定律,两个金属杆上会产生感应电动势:
E = BLdω
由于两个金属杆是平行的,所以它们的电流是相同的。根据欧姆定律,电流与电阻成反比,因此有:
I = E/R
由于两个金属杆是平行的,所以它们之间的磁场是相互平行的。因此,它们之间的相互作用力可以表示为:
F = BILθ
其中θ是两个金属杆之间的夹角。
根据动能定理,两个金属杆受到的力矩等于它们旋转的动能变化量:
M = 0.5Iω²L
其中L是两个金属杆的长度。
将上述公式代入热量公式Q = I²Rt中,我们可以得到:
Q = 0.5B²L²d²ω²Rtθ/R + 2B²L²dω/R
其中第一项表示磁场对两个金属杆的相互作用力所做的功,第二项表示磁场对两个金属杆的摩擦力所做的功。由于题目中已经给出了旋转角速度和磁场强度,所以我们可以求出热量Q的值。
答案:
Q = 0.5B²L²d²ω³θ + 2B²L²dω。
解释:
首先,磁场对两个金属杆的相互作用力所做的功等于两个金属杆旋转的动能变化量乘以θ/R。其次,磁场对两个金属杆的摩擦力所做的功等于磁场强度乘以两个金属杆之间的距离乘以旋转角速度乘以摩擦系数乘以θ/R。最后,将所有这些因素相加就可以得到热量Q的值。这个公式可以用来求解在匀强磁场中旋转的双杆之间的热量。
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