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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B,方向垂直于...

manfen5.com 满分网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B,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l.整个磁场以速度v沿x轴正方向匀速运动.
(1)若在磁场所在区间,xOy平面内放置一由a匝线圈串联而成的矩形导线框abcd,线框的bc边平行于x轴.bc=lB、ab=L,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.
(2)该运动的磁场可视为沿x轴传播的波,设垂直于纸面向外的磁场方向为正,画出t=0时磁感应强度的波形图,并求波长λ和频率f.
由于ab、cd处在相邻磁场区域的磁场方向相反,所以线框中产生的总电动势等于各自产生的感应电动势之和. 根据欧姆定律求出导线中的电流. 根据右手定则判断感应电流的方向,根据左手定则判断安培力的方向. 根据波的周期性变化规律找出波长,再求出频率. 【解析】 (1)①切割磁感线的速度为v,由于ab、cd处在相邻磁场区域的磁场方向相反, 所以任意时刻线框中总电动势的大小为: E=2aBLv      (1) 导线中的电流大小 I==                        (2) ②根据右手定则得出:线框的感应电流的方向为adcba, 由左手定则判断,线框所受安培力的方向始终沿x轴正方向. 线框所受安培力的大小为:F=2aBLI= (2)磁感应强度的波长为λ=2l.     (4) 根据波长、频率和波速的关系得:f=                       (5) t=0时磁感应强度的波形图如图 答:(1)①线框中产生的总电动势大小为2aBLv,导线中的电流大小为; ②线框所受安培力的大小为,方向为始终沿x轴正方向. (2)波长λ和频率f分别为2l,.
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考点分析:
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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