- 物理高三磁场题目及答案
以下是一些物理高三磁场题目及答案:
1. 【问题】一个质量为 m 的通电小球在磁感应强度为 B 的匀强磁场中做匀速圆周运动,已知运动小球的半径为 R,周期为 T,求小球受到的洛伦兹力。
【答案】洛伦兹力的大小为 BmR,方向始终与速度方向垂直且指向圆心。
2. 【问题】一个质量为 m 的通电导线,长度为 L,放置在磁感应强度为 B 的匀强磁场中,导线与磁场垂直,求导线受到的安培力。
【答案】安培力的大小为 F = BIL。
3. 【问题】一个边长为 a 的正方形导线框在匀强磁场中以一定的角速度绕垂直于它的固定平面转动,求线框中产生的感应电动势。
【答案】感应电动势的最大值为 E = BAωt,其中 A 为导线框的面积,B 为磁感应强度,ω 为角速度。
4. 【问题】一个边长为 a 的立方体导线框在匀强磁场中以一定的角速度绕垂直于它的固定平面转动,求线框中产生的感应电流。
【答案】感应电流的大小与磁感应强度、导线框的边长、角速度等因素有关,需要具体分析。
5. 【问题】一个边长为 a 的正方形导线框在匀强磁场中以一定的速度向右运动,求导线框受到的安培力。
【答案】导线框受到的安培力的大小为 F = BIL,其中 I 为导线框中的电流,L 为导线框的有效长度。
6. 【问题】一个边长为 a 的正方形线圈在匀强磁场中以一定的角速度绕垂直于它的固定平面转动,求线圈中的感应电动势。
【答案】线圈中的感应电动势的最大值为 E = BAωS,其中 S 为线圈的面积,B 为磁感应强度,ω 为角速度。
7. 【问题】一个边长为 a 的正方形线圈在匀强磁场中以一定的速度向右运动,同时线圈中通以大小为 I 的电流,求线圈受到的安培力。
【答案】线圈受到的安培力的大小为 F = BIa^2/2,其中 I 为线圈中的电流,B 为磁感应强度。
以上题目及答案仅供参考,具体解题时还需要根据具体的题目和条件进行分析。
相关例题:
题目:
一个质量为 m 的小球,在长为 L 的细线牵引下,在垂直于磁感应强度为 B 的匀强磁场中做圆周运动。已知小球在最低点时的速度为 v,求小球在最高点时的速度。
答案:
根据能量守恒定律,小球在最低点时的动能等于在最高点时的动能与重力势能之和。因此,我们可以得到:
$mv^2/2 = m(v_h)^2/2 + mgh$
其中,$v_h$ 是小球在最高点时的速度,$h$ 是小球在最高点时的高度。由于小球在磁场中做圆周运动,其向心力由洛伦兹力提供,因此有:
$mv^2/L = BqvS$
$mv_h^2/2 = mgh + Bqv_h^2/L$
由于小球在磁场中做圆周运动,其洛伦兹力不做功,因此有:
$mgh = mgh + Bqv_h^2/L$
化简得到:
$v_h = \sqrt{v^2 + \frac{BL^2}{m}}$
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