北京高考物理中的磁场部分包括以下几个知识点:
1. 磁场的概念和性质:磁场的基本性质,用来描述磁体周围空间存在一种特殊物质,它对放入其中的磁体产生磁力。
2. 磁场的方向:磁场方向是磁体静止时北极所指的方向或小磁针静止时北极所指的方向。
3. 磁场强度:描述磁场强弱和方向的物理量,用B表示。
4. 磁感应强度:描述磁场强弱和方向的物理量,用B表示,与磁场强度H的关系是B=μH。
5. 带电粒子在匀强磁场中的运动:包括匀速圆周运动、偏转运动、弹道式运动等,需要掌握其运动轨迹、速度关系、能量关系等。
6. 霍尔效应:当电流垂直于外磁场通过导体时,在导体的垂直于磁场和电流方向的两个端面之间会出现电势差,这一现象由霍尔发现并用于命名。
以上是磁场部分的一些知识点,具体内容还需要参考高考物理考试大纲和相关教材。
题目:一个质量为 m 的金属棒在磁感应强度为 B 的匀强磁场中,以一定的角速度绕垂直于磁场的轴线转动。已知金属棒的长度为 L,电阻为 R,求金属棒上产生的感应电动势和感应电流的有效值。
【分析】
1. 感应电动势:E = BLω;
2. 感应电流的有效值:I = E/R = BL^2/Rω。
【解答】
金属棒在磁场中转动时,会产生感应电动势和感应电流。根据法拉第电磁感应定律,感应电动势的大小与磁感应强度、金属棒的长度、角速度以及金属棒的电阻有关。在本题中,已知金属棒的长度为 L、电阻为 R、角速度为 ω,因此可以求出感应电动势的大小。
根据法拉第电磁感应定律,金属棒上产生的感应电动势为:
E = BLω
其中 B 为磁感应强度,L 为金属棒的长度,ω 为金属棒转动的角速度。
由于金属棒是纯电阻电路,因此感应电流的有效值可以通过欧姆定律求得:
I = E/R = BL^2/Rω
其中 I 为感应电流的有效值,E 为感应电动势,R 为金属棒的电阻,ω 为金属棒转动的角速度。
【答案】
金属棒上产生的感应电动势为 BLω,感应电流的有效值为 BL^2/Rω。