(2012?延庆县一模)如图所示,匀强磁场的磁感应强度为B,方向竖直向下,在磁场中有一个边长为L的正方形

2025-05-19 17:45:52
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回答1:

电流方向:b到a 原因:电流产生磁场阻碍运动,所以该磁场向下,根据右手定则电流方向可求
平均感应电动势:E=ΔΦ/Δt=BΔS/Δt=BL^2/t
最后问题核心是:整个运动过程,重力势能转化成了ab的动能和一部分电能(纯电阻电路为热能)。所以mgL=Q+1/2mv^2 这里v可求,进而可求E=BLv,进而可求I=E/R进而可求
F=BIL

回答2:

(1)ab通过最低位置时,磁场方向竖直向下,ab运动方向向左,
由右手定则判定:金属框中感应电流方向是dcb′a′d
(2)根据法拉第电磁感应定律:

E
=
△Φ
△t
=
BL2
t

(3)正方形刚性金属框的重力势能转化为动能和金属框中产生的焦耳热,根据能量转化和守恒定律有
mgL=Q+
1
2
mv2
v=
2(mgL?Q)/m

感应电动势E=BLv
瞬时电流的大小为I=
BLv
R

ab边所受安培力的大小为  F=BIL=
B2L2
R
?
2(mgL?Q)
m

方向:水平向右
答:(1)金属框中感应电流方向是dcb′a′d.
(2)在时间t内金属框中的平均感应电动势是
BL2
t

(3)若在时间t内,金属框中产生的焦耳热为Q,ab边通过最低位置时受到的安培力大小是
B2L2
R
?
2(mgL?Q)
m
,方向:水平向右.

回答3:

(1)电流由b向a
(2)BL^2/t
(3)mgL-Q=1/2mv^2
v=根号2(gL-Q/m)
F=B^2L^2v/(R/4)=4=B^2L^2[根号2(gL-Q/m)]/R