如图所示,P、Q为水平面内平行放置的光滑金属长直导轨,间距为L1,处在竖直向下、磁感应强度大小为B1的匀强磁场...
问题详情:
如图所示,P、Q为水平面内平行放置的光滑金属长直导轨,间距为L1,处在竖直向下、磁感应强度大小为B1的匀强磁场中。一导体杆ef垂直于P、Q 放在导轨上,在外力作用下向左做匀速直线运动。质量为 m、每边电阻均为r、边长为L2的正方形金属框 abcd 置于竖直平面内,两顶点 a、b通过细导线与导轨相连,磁感应强度大小为 B2的匀强磁场垂直金属框向里,金属框恰好处于静止状态。不计其余电阻和细导线对 a、b 点的作用力。
(1)通过 ab 边的电流Iab是多大?
(2)导体杆ef 的运动速度v是多大?
【回答】
解: (1)设通过正方形金属框的总电流为I,ab边的电流为Iab,dc边的电流为Idc,有
……………………………………… ①
…………………………………………②
金属框受重力和安培力,处于静止状态,有
…………………………③
由①~③,解得:………………………………………④
(2)由(1)可得: …………………………………………⑤
设导体杆切割磁感线产生的电动势为E,有
E=B1L1…………………………………………⑥。
设ad、dc、cb三边电阻串联后与ab边电阻并联的总电阻为R,则
……………………………………………⑦
根据闭合电路欧姆定律,有:…………………………⑧
由⑤~⑧,解得:
知识点:电磁感应单元测试
题型:计算题
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