【題文】4.如圖所示的勻強磁場中有一根彎成45°的金屬線POQ,其所在平面與磁場垂直,長直導線MN與金屬線緊密...
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問題詳情:
【題文】4.如圖所示的勻強磁場中有一根彎成45°的金屬線POQ,其所在平面與磁場垂直,長直導線MN與金屬線緊密接觸,起始時OA=L0,且MN⊥OQ,所有導線單位長度電阻均為r,MN運動的速度為,使MN勻速的外力為F,則外力F隨時間變化的規律圖正確的是
【回答】
【知識點】導體切割磁感線時的感應電動勢.L2
【*解析】C 解析: 因導線MN勻速運動,則經過時間t導線離開o點的長度是 x=vt;MN切割磁感線的有效長度是 L=vt•tan45°=vt.t時刻迴路中導線MN產生的感應電動勢為 E=BLv=Bv2t;迴路的總電阻為 R=(2vt+vt)r則感應電流的大小為 I=;由安培力公式可得:F=BIL= 要使導線勻速運動,拉力等於安培力;由公式可知,拉力與時間成正比;故選:C.
【思路點撥】由勻速運動的位移時間公式x=vt求解經過時間t導線離開o點的長度.MN切割磁感線的有效長度就是與MN與軌道接觸的兩點間的長度,由幾何關係求解.由數學知識求得迴路的總長,得到總電阻,可由閉合電路歐姆定律求解感應電流的大小.則可確定外力的變化情況.本題的關鍵要理解“有效”二字,要注意迴路中有效電動勢和總電阻都隨時間增大,實際感應電流並沒有變化.
知識點:電磁感應單元測試
題型:選擇題