t=0时,磁场在xOy平面内的分布如图所示,其磁感应强度的大小均为B0,方向垂直于xOy平面,相邻磁场区域的磁场方向相反,每个同向磁场区域的宽度均为L0,整个磁场以速度v沿x轴

◎ 题目

t=0时,磁场在xOy平面内的分布如图所示,其磁感应强度的大小均为B0,方向垂直于xOy平面,相邻磁场区域的磁场方向相反,每个同向磁场区域的宽度均为L0,整个磁场以速度v沿x轴正方向匀速运动.若在磁场所在区间内放置一由n匝线圈组成的矩形线框abcd,线框的bc边平行于x轴.bc=LB、ab=L,LB略大于L0,总电阻为R,线框始终保持静止.求:
(1)线框中产生的总电动势大小和导线中的电流大小;
(2)线框所受安培力的大小和方向.
魔方格

◎ 答案

(1)线框相对于磁场向左做切割磁感线的匀速运动,切割磁感线的速度大小为v,任意时刻线框中产生的总电动势大小为
   E=2nB0Lv
导线中电流的大小为 I=
E
R
=
2nB0Lv
R

(2)线框所受安培力的大小 F=2nB0LI=
4n2
B20
L2v
R

由左手定则判断知,线框所受的安培力方向始终沿x轴正方向.
答:
(1)线框中产生的总电动势大小是2nB0Lv,导线中的电流大小是
2nB0Lv
R

(2)线框所受安培力的大小为
4n2
B20
L2v
R
,方向始终沿x轴正方向.

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“t=0时,磁场在xOy平面内的分布如图所示,其磁感应强度的大小均为B0,方向垂直于xOy平面,相邻磁场区域的磁场方向相反,每个同向磁场区域的宽度均为L0,整个磁场以速度v沿x轴…”主要考查了你对  【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。

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