高考物理磁场巧解有以下几种方法:
1. 建立物理模型:在磁场部分的学习中,要建立磁感应强度的概念,它是描述磁场强弱的物理量,与放入磁场中的受力物体所受的磁场力及受力物体的电阻大小有关。而磁场力又与电流、长度、角度有关,因此,在解题时,应先分析可能存在的因素,再根据磁感应强度的定义式进行分析。
2. 掌握安培环路定理:它能够解决电流间相互作用力问题、均匀磁场问题以及通电螺旋管外部磁场的分布等。
3. 注意公式的适用条件:如电阻率ρ与材料有关,不同的材料电阻率ρ不同。同时,在安培力计算时,通电导线的放置方向应垂直磁场方向,否则会导致安培力的大小、方向均与计算结果不符。
4. 理解左手定则与右手定则:左手定则是用来判断磁场对放入其中的通电导线的作用力的方向的;右手定则是判断感应电流方向的。
5. 利用对称法简化解题过程:磁场中对称位置处磁感应强度的分布可能相同,利用这一特点可简化解题过程。
6. 利用等效法简化解题过程:在磁场中,以一小磁针位置为原点建立直角坐标系,当该处的磁场为匀强磁场时,原点处磁感应强度的大小、方向和小磁针静止时所处位置的磁感应强度B三者的等效相同。
希望以上信息对您有所帮助。另外,高考物理磁场部分主要考察学生的空间想象能力和抽象思维能力,所以平时要多加练习,遇到问题时可以向老师和同学请教。
题目:
线圈的半径为$r$;
磁场的磁感应强度为$B$;
线圈的转速为$n$转/秒;
线圈的电阻为$R$。
求线圈产生的感应电动势的大小。
解析:
当线圈在磁场中匀速转动时,会产生感应电动势,感应电动势的最大值为:
E_{m} = nBS\omega = nB\pi r^{2}\omega
其中,$\omega = 2\pi n$是线圈的角速度。
又因为电流的方向随时间变化,所以需要用有效值来表示电流的大小。对于正弦式交流电,有效值等于最大值除以根号2。对于本题中的情况,感应电动势的有效值可以用下面的公式来计算:
I = \frac{E_{m}}{R + r} = \frac{nB\pi r^{2}\omega}{R + r}
其中,$I$是电流的有效值。
所以,线圈中电流的有效值为:
I = \frac{nB\pi r^{2}\omega}{R + r} = \frac{nB\pi r^{2}\sqrt{2}\pi n}{R+r} = \frac{nB\pi r\sqrt{2}}{R+r}A
答案:线圈产生的感应电动势的大小为$\frac{nB\pi r\sqrt{2}}{R+r}A$。