如图甲所示,空间存在一宽度为2L有界匀强磁场,磁场方向垂直纸面向里.在光滑绝缘水平面内有一边长为L的正方形金属线框,其质

如图甲所示,空间存在一宽度为2L有界匀强磁场,磁场方向垂直纸面向里.在光滑绝缘水平面内有一边长为L的正方形金属线框,其质量m=1kg、电阻R=4Ω,在水平向左的外力F作用下,以初速度v 0 =4m/s匀减速进入磁场,线框平面与磁场垂直,外力F大小随时间t变化的图线如图乙所示.以线框右边刚进入磁场时开始计时,求:
(1)匀强磁场的磁感应强度B;
(2)线框进入磁场的过程中,通过线框的电荷量q;
(3)判断线框能否从右侧离开磁场?说明理由.
soso771116 1年前 已收到1个回答 举报

xw19770331 幼苗

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(1)由F-t图象可知,线框加速度 a=
F 2
m =2m/s 2
线框的边长 L= v 0 t-
1
2 a t 2 =(4×1-
1
2 ×2× 1 2 ) m=3m
t=0时刻线框中的感应电流 I=
BL v 0
R
线框所受的安培力F =BIl
由牛顿第二定律F 1 +F =ma
又F 1 =1N
联立得:B=
1
3 T=0.33T
答:匀强磁场的磁感应强度:B=
1
3 T=0.33T.
(2)线框进入磁场的过程中,平均感应电动势
.
E =
B L 2
t
平均电流
.
I =

.
E
R
通过线框的电荷量 q=
.
I t
联立得:q=0.75C
答:线框进入磁场的过程中,通过线框的电荷量q=0.75C.
(3)设匀减速运动速度减为零的过程中线框通过的位移为x,
由运动学公式得 0- v 0 2 =-2ax
代入数值得x=4m<2L
所以线框不能从右侧离开磁场.

1年前

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