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(2001年上海)如图所示,固定于水平面上的金属框cdef,处在竖直向下的匀强磁场中,金属棒ab搁在框架上,可无摩擦滑动.此时abed构成一个边长l的正方形,棒电阻r,其余电阻不计

网友投稿  2023-04-18 00:00:00  互联网

◎ 题目

(2001年上海)如图所示,固定于水平面上的金属框cdef,处在竖直向下的匀强磁场中,金属棒ab搁在框架上,可无摩擦滑动.此时abed构成一个边长l的正方形,棒电阻r,其余电阻不计,开始时磁感应强度为B

(1)若以t=0时起,磁感应强度均匀增加,每秒增加量k,同时保持棒静止,求棒中的感应电流。
(2)在上述情况中,棒始终保持静止,当t=t1时需加垂直于棒水平外力多大?
(3)若从t=0时起,磁感应强度逐渐减小,当棒以恒定速度v向右匀速运动,可使棒中不产生I,则磁感应强度应怎样随时间变化?(写出Bt的关系式)

◎ 答案

(1)(2)(B0+kt1
(3)

◎ 解析

(1)据法拉第电磁感应定律,回路中产生的感应电动势为
E==kl2
回路中的感应电流为
I=
(2)当t=t1时,B=B0+kt1
金属杆所受的安培力为
F=BIl=(B0+kt1
据平衡条件,作用于杆上的水平拉力为
F=F=(B0+kt1
(3)要使棒中不产生感应电流,则通过闭合回路的磁通量不变,即
B0l2=Bll+vt
解得
B=

◎ 知识点

    专家分析,试题“(2001年上海)如图所示,固定于水平面上的金属框cdef,处在竖直向下的匀强磁场中,金属棒ab搁在框架上,可无摩擦滑动.此时abed构成一个边长l的正方形,棒电阻r,其余电阻不计…”主要考查了你对  【法拉第电磁感应定律】  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。



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