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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...

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.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.

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(1)整个磁场以速度v沿x轴正方向匀速运动,相当于磁场不动,线框向左做匀速运动,切割磁感线的速度大小为v,线框左右两边都切割磁感线,而且有n匝线圈,由E=2nBLv求整个线框中产生的感应电动势,再由欧姆定律求感应电流的大小. (2)线框所受的安培力的合力等于左右两边所受的安培力之和,由左手定则判断可知方向向右,由F=2nBLI求安培力的大小. 【解析】 (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=2nBLv 导线中电流的大小为 I== (2)线框所受安培力的大小 F=2nBLI= 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2nBLv,导线中的电流大小是; (2)线框所受安培力的大小为,方向始终沿x轴正方向.
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考点分析:
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如图甲所示,bacd为导体做成的框架,其平面与水平面成θ角,质量为m的导体棒PQ与ab、cd接触良好,回路的电阻为R,整个装置放于垂直框架平面的变化磁场中,磁感应强度B的变化情况如图乙所示,PQ能够始终保持静止.试画出0~t2时间内PQ受到的安培力F随时间变化的图象(取沿斜面向上为正方向).
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(1)a棒在磁场中沿导轨向上运动的过程中,a棒中的电流强度Ia,与定值电阻R中的电流强度IR之比;
(2)a棒质量ma
(3)a棒在磁场中沿导轨向上运动时所受的拉力F.

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manfen5.com 满分网如图所示,两足够长平行金属导轨固定在水平面上,匀强磁场方向垂直导轨平面向下,金属棒ab、cd与导轨构成闭合回路且都可沿导轨无摩擦滑动,两金属棒ab、cd的质量之比为2:1,用一沿导轨方向的恒力F水平向右拉金属棒cd,经过足够长时间以后( )
A.金属棒ab、cd都做匀速运动
B.金属棒ab上的电流方向是由b向a
C.金属棒cd所受安培力的大小等于manfen5.com 满分网
D.两金属棒间距离保持不变
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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