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电磁感应现象中的磁变类问题
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如图所示，固定于水平桌面上的光滑金属架cdef，处在一竖直向下的匀强磁场中，磁感强度的大小为B0，金属棒ab搁在框架上，与adeb构成一个边长为l的正方形，金属棒的电阻为r，其
网友投稿 2023-04-19 00:00:00 互联网
◎ 题目
如图所示，固定于水平桌面上的光滑金属架cdef，处在一竖直向下的匀强磁场中，磁感强度的大小为B
0
，金属棒ab搁在框架上，与adeb构成一个边长为l的正方形，金属棒的电阻为r，其余部分的电阻不计．从t=0的时刻起，磁场开始均匀增加，磁感强度变化率的大小为k（k=
△B
△t
）．同时用垂直于金属棒的水平拉力F使金属棒保持静止，则，F的方向______，F的大小随时间 t变化的关系式______．
◎ 答案
根据题意可知，磁场增加，由楞次定律可知，感应电流方向：逆时针，再由左手定则可知，安培力的方向为水平向左，由于棒处于平衡，所以外力的方向为水平向右．
设瞬时磁感应强度为B，由题意得，磁场的变化率
△B
△t
=k ①
产生感应电动势为 E=
△?
△t
=
△BS
△t
=kl
2
②
根据闭合电路欧姆定律得，产生的感应电流I=
E
r
=
k
l
2
r
③
由题意，金属杆始终保持不动，根据二力平衡，安培力等于水平拉力，即有F=F
安
F
安
=BIl
由上式可得F
安
=
kB
0
l
3
r
+
k
2
l
3
r
t
所以F=
kB
0
l
3
r
+
k
2
l
3
r
t
故答案为：向右；
kB
0
l
3
r
+
k
2
l
3
r
t
◎ 解析
“略”
◎ 知识点
专家分析，试题“如图所示，固定于水平桌面上的光滑金属架cdef，处在一竖直向下的匀强磁场中，磁感强度的大小为B0，金属棒ab搁在框架上，与adeb构成一个边长为l的正方形，金属棒的电阻为r，其…”主要考查了你对 【共点力的平衡】，【磁场对通电导线的作用：安培力、左手定则】，【法拉第电磁感应定律】，【电磁感应现象中的磁变类问题】，【电磁感应现象中的切割类问题】 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/202304/452560.html
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