如圖所示,光滑絕緣的水平桌面上有一有界勻強磁場,磁感應強度的大小為B,方向豎直向下,虛線MN為磁場的邊界.單匝...
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問題詳情:
如圖所示,光滑絕緣的水平桌面上有一有界勻強磁場,磁感應強度的大小為B,方向豎直向下,虛線MN為磁場的邊界.單匝正方形均勻導線框abcd,邊長為L,總電阻為R,當導線框在外力的作用下以速度v勻速進入磁場區域的過程中(ab邊始終保持與MN平行).求:
(1)線框中產生的感應電動勢E;
(2)線框a、b兩點的電勢差;
(3)導線框在進入磁場的過程中外力的大小.
【回答】
考點: 導體切割磁感線時的感應電動勢;安培力.
專題: 電磁感應與電路結合.
分析: (1)根據感應電動勢公式E=BLv,求出線框中產生的感應電動勢E.
(2)ab邊切割磁感線,相當於電源,ab間的電壓是路端電壓,根據歐姆定律求解.
(3)線框進入過程做勻速運動,外力與安培力平衡.
解答: 解:(1)線框中產生的感應電動勢E為:E=BLv
(2)線框中感應電流為:I==
a、b兩點的電勢差相當於電源的外電壓
Uab=E﹣IRab=BLv﹣•=BLv
(3)ab邊所受的安培力為:F安=BIL=
線框勻速運動,則有:F=F安=
答:(1)線框中產生的感應電動勢E為BLv;
(2)線框a、b兩點的電勢差為BLv;
(3)導線框在進入磁場的過程中外力的大小為.
點評: 本題是電磁感應與電路、力學等知識的綜合應用.要正確區分電源與外電路,能產生感應電動勢的導體相當於電源,電源兩端的電壓是路端電壓,不是內電壓.
知識點:變壓器
題型:計算題