高中物理等效磁场包括条形磁铁和通电螺线管产生的磁场。
条形磁铁的磁场是从N极到S极,而通电螺线管的磁场可以等效为无数个小磁针散布在其周围,其中小磁针的指向由同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引的原则确定。
此外,通电直导线的磁场与其附近运动的小磁针的磁场等效,同样地,通电螺线管周围的磁场也可以与小磁针的磁场等效。
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题目:一个半径为R的圆形线圈,其匝数为N,总电阻为R,放在一匀强磁场中,磁场方向垂直于线圈平面向里。求线圈内部的磁通量。
解答:
线圈内部的磁通量等于磁感应强度B与线圈面积S的乘积,即:
Φ = BS
由于磁场方向垂直于线圈平面向里,所以磁感应强度B与线圈平面的夹角为90度。因此,线圈内部的磁通量为:
Φ = BπR^2
又因为磁场是匀强磁场,所以磁感应强度B在整个空间内都是一样的。因此,磁通量的大小只与线圈半径R有关,与线圈匝数N和线圈电阻R无关。
答案:线圈内部的磁通量为πR^2B,其中B为匀强磁场的磁感应强度。