- 高中物理杆轨磁场
高中物理杆轨磁场包括以下几种:
1. 恒定电流产生的恒定磁场:电流场中某点的磁场方向与电流的方向之间的关系可以用安培右手螺旋定则来确定。
2. 变化的电场和磁场组成统一的电磁场:电磁波在空间传播时,这种传播方式也称电磁波辐射。
3. 通电直导线和变曲细棒都相当于一个条形磁铁,它们周围的空间存在磁场。
4. 通电螺线管外部的磁场和条形磁铁的磁场相似,通电螺线管的两端相当于磁极。
此外,高中物理中还涉及到通电圆环的磁场、通电圆环所在空间产生的磁场以及在磁场中运动的电荷等等。
以上内容仅供参考,如需了解更多信息,建议咨询专业人士。
相关例题:
题目:一根长为L的杆,一端固定在O点,另一端固定一个质量为m的小球。杆与水平面之间的夹角为θ。现在杆上施加一个大小为B的匀强磁场,磁场方向垂直于杆轨平面向里。已知小球在水平面内以速度v沿杆轨匀速运动。求磁场的磁感应强度B的大小。
分析:小球在磁场中做匀速运动,说明小球受到的洛伦兹力等于小球的重力沿杆轨方向的分力。根据这个关系,我们可以列出方程求解磁感应强度B的大小。
解:根据题意,小球受到的洛伦兹力为
F_洛 = qvB
其中,q为小球所带电荷量,v为小球的运动速度,B为磁感应强度。
由于小球在杆轨上做匀速运动,所以小球受到的重力沿杆轨方向的分力等于小球受到的洛伦兹力,即
F_重 = F_洛
根据几何关系,可得杆的长度L = L_1 + L_2
其中,L_1为杆在垂直于磁场方向上的长度,L_2为杆在水平方向上的长度。
由于小球在杆轨上做匀速运动,所以小球受到的重力等于小球受到的支持力与摩擦力的合力,即
F_重 = f + N
其中,f为小球受到的摩擦力,N为小球受到的支持力。
将上述三个式子代入可得
qvB = mg(sinθ + cosθ)
根据库仑定律和牛顿第二定律可得
qvB = BIL = B(Lsinθ) = BvLcosθ = BvL/R = mgRsinθcosθ
其中,I为杆的横截面积,R为杆的半径。
将上述两个式子联立可得
B = mgRsinθcosθ/(qv) = mgr/(qv)(sinθ + cosθ)
其中,m为小球的质量,g为重力加速度。
因此,磁感应强度B的大小为B = mgr/(qv)(sinθ + cosθ)。
答案:磁感应强度B的大小为mgr/(qv)(sinθ + cosθ)。
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