(2011•和平区二模)演绎式探究:
来源:学生作业帮 编辑:大师作文网作业帮 分类:物理作业 时间:2024/09/30 00:21:45
(2011•和平区二模)演绎式探究:
(l)磁感应强度:
磁体和通电导体周围存在着磁场,磁场的强弱用物理量磁感应强度B来表示.B越大说明磁场越强:
一个半径为r的细圆环,环中均匀分布着电量为q的电荷(图甲).圆环绕中心轴每秒转动n圈,则圆心O点的磁感应强度大小为:B=2Πknq/r(k为常数).
可见,电量q和半径r不变时,圆环转动越快,圆心O点的磁场越______.
(2)研究转动圆盘中心的磁感应强度:
现在,有-个半径为R的薄圆盘(厚度不计),在圆盘中均匀分布着电器为Q的电荷(图乙),圆盘绕中心轴每秒转动n圈,则整个圆盘在圆心O点的磁感应强度大小为多少?请你推导出其表达式.
建议:你可以参考下面的思路解决这个问题.
首先,将圆盘分割为100个宽度均为△r的同心细圆环,取其中一个圆环进行研究(图丙)
若将这个圆环取出来,并将它展开,可以近似看作是一个宽度为△r的长方形(圈丁). 该长方形的面积为△S=______,则圆环所带的电量为q=
(l)磁感应强度:
磁体和通电导体周围存在着磁场,磁场的强弱用物理量磁感应强度B来表示.B越大说明磁场越强:
一个半径为r的细圆环,环中均匀分布着电量为q的电荷(图甲).圆环绕中心轴每秒转动n圈,则圆心O点的磁感应强度大小为:B=2Πknq/r(k为常数).
可见,电量q和半径r不变时,圆环转动越快,圆心O点的磁场越______.
(2)研究转动圆盘中心的磁感应强度:
现在,有-个半径为R的薄圆盘(厚度不计),在圆盘中均匀分布着电器为Q的电荷(图乙),圆盘绕中心轴每秒转动n圈,则整个圆盘在圆心O点的磁感应强度大小为多少?请你推导出其表达式.
建议:你可以参考下面的思路解决这个问题.
首先,将圆盘分割为100个宽度均为△r的同心细圆环,取其中一个圆环进行研究(图丙)
若将这个圆环取出来,并将它展开,可以近似看作是一个宽度为△r的长方形(圈丁). 该长方形的面积为△S=______,则圆环所带的电量为q=
2Qr△r |
R
(1)由磁感应强度公式B=
2πknq r可知, 在电量q和半径r不变时,圆环转动越快,即n越大时, B越大,即圆心O点的磁场越强. (2)半径为r的圆的周长c=2πr,则长方形的面积△S=c△r=2πr△r; 圆盘上单位面积所带的电荷量ρ= Q S圆盘= Q πR2, 圆环所带的电量q=ρ△S= Q πR2×2πr△r= 2Qr△r R2; 该圆环在圆心0点的磁感应强度大小: △B= 2πknq r= 2πkn r× 2Qr△r R2= 4πknQ△r R2, 整个圆盘在O点的磁感应强度: B=△B1+△B2+△B3+△B4+…△B99+△B100 = 4πknQ R2(△r1+△r2+△r3+△r4+…△r99+△r100) = 4πknQ R2×R= 4πknQ R. 故答案为:(1)强;(2)2πr△r; 2Qr△r R2; 4πknQ△r R2; 4πknQ R.
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