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电磁感应现象中的切割类问题
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空间内有两个沿竖直方向的有界匀强磁场I、II，磁感应强度大小均为B，宽度均为L，边界线平行，磁场I竖直向下，磁场II竖直向上，如图所示为俯视图．一边长为L、质量为m的正方形
网友投稿 2023-04-19 00:00:00 互联网
◎ 题目
空间内有两个沿竖直方向的有界匀强磁场I、II，磁感应强度大小均为B，宽度均为L，边界线平行，磁场I竖直向下，磁场II竖直向上，如图所示为俯视图．一边长为L、质量为m的正方形导线框abcd放在光滑绝缘的水平面上，在水平恒力F作用下沿水平面通过两个磁场区域．线框的bc边始终平行于磁场区的边界，力F垂直于bc边，当bc边进入磁场I时，线框恰以速度v
0
做匀速运动，此时线框中的电流为i
0
；当ad边将要离开磁场II时线框中的电流稍小于i
0
，则（ ）
A．bc边在磁场II中运动时线框中的电流方向为adcba
B．bc边恰进入磁场II时线框的加速度大小为
3F
m
C．bc边恰离开磁场II时线框的速度大小可能为
v
0
2
D．bc边在磁场II中运动的过程中线框中电流的最小值一定小于i
0
◎ 答案
A、bc边在磁场II中运动时，ad和bc两边都切割磁感线，根据右手定则判断得知线框中感应电流方向为abcda．故A错误．
B、bc边恰进入磁场II时线框中感应电动势为E=2BLv
0
，感应电流为i=
E
R
，安培力为F
A
=2BiL，得F
A
=
4
B
2
L
2
v
0
R
而bc进入磁场I的过程中，有F=
B
2
L
2
v
0
R
．则得F
A
=4F．根据牛顿第二定律得：F
A
-F=ma，解得bc边恰进入磁场II时线框的加速度大小为a=
3F
m
．故B正确．
D、ad边将要离开磁场II时线框中的电流稍小于i
0
，线框的速度小于v
0
，线框bc边恰进入磁场II时速度为v
0
，线框又做减速运动，所以bc边在磁场II中运动的过程中线框中电流的最小值一定小于i
0
．故D正确．
C、若bc边恰离开磁场II时线框的速度大小为
v
0
2
．线框中产生的感应电流为i=
2BL?
v
0
2
R
=i
0
，而bc边在磁场II中运动的过程中线框中电流的最小值一定小于i
0
．故C错误．
故选BD
◎ 解析
“略”
◎ 知识点
专家分析，试题“空间内有两个沿竖直方向的有界匀强磁场I、II，磁感应强度大小均为B，宽度均为L，边界线平行，磁场I竖直向下，磁场II竖直向上，如图所示为俯视图．一边长为L、质量为m的正方形…”主要考查了你对 【牛顿第二定律】，【导体切割磁感线时的感应电动势】，【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/202304/453822.html
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