高一物理选修磁场的内容包括:电场、磁场、电磁感应等。
磁场是磁体周围存在的一种特殊物质,它可以使磁针发生偏转,使小磁针指向与地理方向有一定的夹角。磁场的基本性质就是对放入其中的磁体产生磁力作用。
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题目:一个质量为 m 的小磁针,静止在匀强磁场中,小磁针的 P 极与磁场边界固定不动,小磁针的 N 极垂直于纸面向外。已知小磁针所在处的磁感应强度为 B,方向垂直于纸面向里。求小磁针的 S 极受到的安培力的大小和方向。
解答:
根据安培力公式,小磁针的 S 极受到的安培力大小为:
F = BIL
其中,I 是小磁针的长度,L 是小磁针与磁场边界的距离。
由于小磁针静止在匀强磁场中,所以小磁针的受力平衡,即安培力与重力平衡。因此,小磁针的 S 极受到的安培力方向竖直向上。
答案:小磁针的 S 极受到的安培力大小为 BIL,方向竖直向上。