如图所示的装置中,线圈和线框都置于竖直平面内,线圈的面积为1×104cm2,线圈中磁感应强度B1的变化是均匀的.线框中的磁场是匀强磁场,磁感应强度B2=0.2T.ab与线框都是裸导线

◎ 题目

如图所示的装置中,线圈和线框都置于竖直平面内,线圈的面积为1×104cm2,线圈中磁感应强度B1的变化是均匀的.线框中的磁场是匀强磁场,磁感应强度B2=0.2T.ab与线框都是裸导线且接触面光滑,ab可在线框上滑动,它的长度为L=10cm,质量为4g,闭合电路的总电阻为R=0.5Ω,g=10m/s2.试求:(不计一切摩擦)
(1)若要使ab能处于静止状态,B1的大小应该是减弱还是增强?
(必须写出必要的文字说明,直接给出结论的不能得分)
(2)当ab恰好处于静止状态时B1的变化率为多大?
魔方格

◎ 答案

(1)要使ab处于静止状态,必须:B2IL=mg且安培力的方向向上
ab中的感应电流方向向左(由b到a)
由楞次定律可知:B1的大小应该减弱
(2)根据题意,由B2IL=mg
I=
mg
B2L
=
10-3×10
0.2×0.1
A=2A

感应电动势:E=IR=2×0.5V=1V
由法拉第电磁感应定律E=
△φ
△t

B1
△t
=
E
S
=
1
1×104×10-4
T/s=1T/s

答:(1)若要使ab能处于静止状态,B1的大小应该是减弱;
(2)当ab恰好处于静止状态时B1的变化率为1T/s.

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图所示的装置中,线圈和线框都置于竖直平面内,线圈的面积为1×104cm2,线圈中磁感应强度B1的变化是均匀的.线框中的磁场是匀强磁场,磁感应强度B2=0.2T.ab与线框都是裸导线…”主要考查了你对  【楞次定律】,【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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