一正方形光滑金属线框位于有界匀强磁场区域内,线框平面与磁场垂直,线框的右边紧贴着磁场边界,如图甲.t=0时刻对线框施加一水平向右的外力F,让线框从静止开始在水平面做匀
◎ 题目
一正方形光滑金属线框位于有界匀强磁场区域内,线框平面与磁场垂直,线框的右边紧贴着磁场边界,如图甲.t=0时刻对线框施加一水平向右的外力F,让线框从静止开始在水平面做匀加速直线运动穿过磁场.外力F随时间t变化的图线如图乙所示.已知线框质量m=1kg、电阻R=1Ω,求: (1)匀强磁场的磁感应强度B; (2)线框穿过磁场的过程中,通过线框的电荷量q. |
◎ 答案
(1)t=0时刻,线框的速度为零,线框没有感应电流,不受安培力,加速度为a=
线框的边长为 L=
线框刚出磁场时的速度为 v=at=1×1m/s=1m/s,此时线框所受的安培力为FA=BIL,I=
则得 FA=
根据牛顿第二定律得 F-FA=ma 代入得 F-
代入数据 F=3N,m=1kg,R=1Ω,L=0.5m,v=1m/s,a=1m/s2解得,B=2
(2)由q=
电量q=
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