题目内容

图16-4中abcd为一边长为l、具有质量的刚性导线框，位于水平面内，bc边中串接有电阻R，导线的电阻不计，虚线表示一匀强磁场区域的边界，它与线框的ab边平行.磁场区域的宽度为2l，磁感应强度为B，方向竖直向下.线框在一垂直于ab边的水平恒定拉力作用下，沿光滑水平面运动，直到通过磁场区域.已知ab边刚进入磁场时，线框便变为匀速运动，此时通过电阻R的电流大小为i0.试在图16-5(甲)的i-x坐标上定性画出：从导线框刚进入磁场到离开磁场的过程中，流过电阻R的电流i的大小随ab边的位置坐标x变化的曲线.

图16-4

图16-5

解析：本题虽然只作定性要求，但对考生的分析综合能力有较高的要求，有较大的难度，抽样调查得知有95%的考生不能正确画出2l＜ｘ≤3l这一段的电流大小变化曲线.

    已知线框ab边所受安培力与恒定拉力F大小相等、方向相反，线框受力平衡.经过l距离，当线框完全进入磁场中时，由于线框中的感应电流变为零，安培力随之消失，线框在F作用下加速运动.再经过l距离，当ab穿出磁场(即cd边切割磁感线)时，在线框中又产生感应电流，由于此时线框运动速度变大，所以感应电流变大，安培力(方向与F相反)也变大，故线框做减速运动，最终减至题设的匀速值.则感应电流大小以i0为渐近线，i-x图线如图16-5(乙)所示.

答案：略


练习册系列答案
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图16-4-14中两条平行虚线之间存在匀强磁场,虚线间的距离为l,磁场方向垂直纸面向里.abcd是位于纸面内的梯形线圈,ad与bc间的距离也为l.t=0时刻,bc边与磁场区域边界重合(如图).现令线圈以恒定的速度v沿垂直于磁场区域边界的方向穿过磁场区域,取沿a→b→c→d→a的感应电流为正,则在线圈穿越磁场区域的过程中,感应电流I随时间t变化的图线可能是图16-4-15中的（    ）

图16-4-14

图16-4-15

如图16-4-13所示，MN是一根固定的通电长直导线，电流方向向上.今将一金属线框abcd放在导线上，让线框的位置偏向导线的左边，两者彼此绝缘.当导线中的电流突然增大时，线框整体受磁场力的合力情况为(    )

图16-4-13

A.受力向右            B.受力向左         C.受力向上         D.受力为零

如图16-4-8所示，闭合线框abcd从高处自由下落，进入匀强磁场，从bc边开始进入磁场到ad边刚进入磁场的时间段里，表示线框运动情况的速度图象可能是如图16-4-9所示中的（　　）

           

图16-4-8　　　           图16-4-9

如图16-4-17所示，在x≤0的区域内存在匀强磁场，磁场的方向垂直于xy平面(纸面)向里.具有一定电阻的矩形线框abcd位于xy平面内，线框的ab边与y轴重合.令线框从t=0的时刻起由静止开始沿x轴正方向做匀加速运动，则线框中的感应电流I(取逆时针方向的电流为正)随时间t的变化图线I-t图可能是图16-4-18中的(    )

图16-4-17

图16-4-18

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