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导体切割磁感线时的感应电动势
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在光滑水平面上,有一个粗细均匀的单匝正方形闭合线框abcd,在水平外力的作用下,从静止开始沿垂直磁场边界方向做匀加速直线运动,穿过磁感应强度为B的匀强磁场,平行磁场区
网友投稿 2023-04-18 00:00:00 互联网
◎ 题目
在光滑水平面上,有一个粗细均匀的单匝正方形闭合线框abcd,在水平外力的作用下,从静止开始沿垂直磁场边界方向做匀加速直线运动,穿过磁感应强度为B的匀强磁场,平行磁场区域的宽度大于线框边长,如图甲所示.测得线框中产生的感
应电流i的大小和运动时间t的变化关系如图乙所示.已知图象中四段时间分别为△t
1
、△t
2
、△t
3
、△t
4
.求:
(1)比较△t
1
、△t
3
两段时间内水平外力的大小;
(2)若已知△t
2
:△t
3
:△t
4
=2:2:1,则线框边长与磁场宽度比值为多少?
(3)若bc边刚进入磁场时测得线框速度v,bc两点间电压U,求△t
2
时间内,线框中的平均感应电动势.
◎ 答案
(1)因为△t
1
、△t
3
两段时间无感应电流,即无安培力,则线框做匀加速直线运动的合外力为水平外力.所以△t
1
、△t
3
两段时间内水平外力的大小相等.
(2)设线框加速度a,bc边进入磁场时速度v,△t
2
=△t
3
=2△t
4
=2△t,线框边长l,磁场宽L
根据三段时间内线框位移,得:
v?2△t+
1
2
a(2△t
)
2
=l
v?4△t+
1
2
a(4△t
)
2
=L
v?5△t+
1
2
a(5△t
)
2
=l+L
解得:
l
L
=
7
18
(3)bc间电压U,则感应电动势:
E=
4U
3
设线框边长l,则有:
4
3
U
=Blv
△t
1
时间内,平均感应电动势:E=N
△φ
△
t
2
=
B
l
2
△
t
2
联立得:E=
16
U
2
9B
v
2
△
t
2
答:(1)△t
1
、△t
3
两段时间内水平外力的大小相等;
(2)若已知△t
2
:△t
3
:△t
4
=2:2:1,则线框边长与磁场宽度比值为=
7
18
.
(3)△t
2
时间内,线框中的平均感应电动势为
16
U
2
9B
v
2
△
t
2
.
◎ 解析
“略”
◎ 知识点
专家分析,试题“在光滑水平面上,有一个粗细均匀的单匝正方形闭合线框abcd,在水平外力的作用下,从静止开始沿垂直磁场边界方向做匀加速直线运动,穿过磁感应强度为B的匀强磁场,平行磁场区…”主要考查了你对 【导体切割磁感线时的感应电动势】 等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。
http://www.00-edu.com/html/202304/451539.html
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