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如甲图所示,在光滑水平面上,正方形导线框abed,边长为L,电阻为R,在水平拉力...

如甲图所示,在光滑水平面上,正方形导线框abed,边长为L,电阻为R,在水平拉力的作用下,以恒定的速度大小v从匀强磁场的左区完全拉进右区(导线框ab边始终与磁场的边界平行).左右区磁场的磁感应强度大小均为B,方向垂直线框向下,中间有宽度为manfen5.com 满分网的无磁场区域,求:
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(1)在整个过程中.水平拉力做的功.
(2)规定线圈中顺时针方向为电流的正方向,在乙图中画出从ab边刚好出磁场左区开始计时,到dc如边刚好进入磁场右区为止,线圈中的感应电流的,I-t图象.(要求在图中标出各段的电流值及时间值)
(1)本题应分段进行研究:当只有一条边磁场中时,产生感应电流E=BLv,感应电流I=,由公式F=BIL求出安培力,由于线框匀速运动,水平拉力与安培力平衡,即可求得拉力,由功的公式W=Fl求出拉力做功;当两条边磁切割磁感线时,没有感应电流产生,不需要拉力. (2)由楞次定律判断感应电流的方向,分段画出感应电流的图象. 【解析】 (1)当只有一条边磁场中时,产生感应电动势E=BLv,感应电流 I==,线框所受的安培力大小F安=BIL= 有感应电流时,水平拉力与安培力平衡,F=F安= 线圈发生总位移为L,水平拉力做功即为克服安培力所做功 ∴W=F•L= (2)当cd切割磁感线时,根据楞次定律判断得知感应电流方向沿顺时针方向,为正方向;当ab切割磁感线时,根据楞次定律判断得知感应电流方向沿逆时针方向,为负方向;当两条边都在磁场中时,没有感应电流产生,作出I-t图象如图所示. 答: (1)在整个过程中.水平拉力做的功为. (2)作出I-t图象如图所示.
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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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