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闭合电路欧姆定律
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如图所示,一边长为L、质量为m、电阻为R的正方形金属框竖直放置在磁场中,磁场方向垂直方框平面,磁感应强度的大小随y的变化规律为B=B0+ky(k为恒定常数且大于零),同一水平面
网友投稿 2022-12-16 00:00:00 零零社区
◎ 题目
如图所示,一边长为L、质量为m、电阻为R的正方形金属框竖直放置在磁场中,磁场方向垂直方框平面,磁感应强度的大小随y的变化规律为B=B
0
+ky(k为恒定常数且大于零),同一水平面上磁感应强度相同.现将方框从y=0处自由下落,重力加速度为g,设磁场区域足够大,不计空气阻力,则方框中感应电流的方向为 (选填“顺时针”或“逆时针”),方框最终运动的速度大小为 .
◎ 答案
(1)线圈下落过程中,穿过线圈中的磁通量增加,据楞次定律可知,金属框中的感应电流方向为逆时针流向.
(2)设下边所处高度为y时线圈达到收尾速度v
m
,线圈下落过程中,上、下两边切割磁感线,此时线圈中产生的感应电动势为E,E=[B0+k(y+L)]Lvm-(B0+ky)Lvm=kL2vm
线圈中的感应电流为:
I=
E
R
线圈上下边受到的安培力分别为F
1
、F
2
,则F
1
=(B
0
+ky)IL
F
2
=[B
0
+k(y+L)]IL
线圈达最大速度时,据力的平衡条件得:mg+F
1
=F
2
联立以上几式可得:
v=
mgR
k
2
L
4
故答案为:逆时针;
mgR
k
2
L
4
◎ 解析
“略”
◎ 知识点
专家分析,试题“如图所示,一边长为L、质量为m、电阻为R的正方形金属框竖直放置在磁场中,磁场方向垂直方框平面,磁感应强度的大小随y的变化规律为B=B0+ky(k为恒定常数且大于零),同一水平面…”主要考查了你对 【闭合电路欧姆定律】,【导体切割磁感线时的感应电动势】 等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。
http://www.00-edu.com/html/202212/430837.html
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