题目内容
磁感应强度为B的匀强磁场仅存在于边长为2l的正方形范围内,有一个电阻为R?边长为l的正方形导线框abcd,以速度v沿垂直于磁感线方向匀速通过磁场,如图所示,从ab边进入磁场时开始计时.
(1)画出穿过线框的磁通量随时间变化的图象;
(2)判断线框中有无感应电流.若有,答出感应电流的方向.
(1)画出穿过线框的磁通量随时间变化的图象;
(2)判断线框中有无感应电流.若有,答出感应电流的方向.
(1)如图所示 (2)见解析
线框穿过磁场的过程可分为三个阶段;进入磁场阶段(只有ab边在磁场中)?在磁场中运动阶段(ab?cd两边都在磁场中)?离开磁场阶段(只有cd边在磁场中).
(1)①线框进入磁场阶段:t为0→
,线框进入磁场中的面积线性增加,S=l·v·t,最后为Φ=B·S=Bl2.
②线框在磁场中运动阶段:t为
,线框磁通量为Φ=Bl2,保持不变.
③线框离开磁场阶段:t为
,线框磁通量线性减少,最后为零.Φ-t图象如图所示.
(2)线框进入磁场阶段,穿过线框的磁通量增加,线框中将产生感应电流.由右手定则可知,感应电流方向为逆时针方向;线框在磁场中运动阶段,穿过线框的磁通量保持不变,无感应电流产生;线框离开磁场阶段,穿过线框的磁通量减少,线框中将产生感应电流.由右手定则可知,感应电流方向为顺时针方向.
(1)①线框进入磁场阶段:t为0→
,线框进入磁场中的面积线性增加,S=l·v·t,最后为Φ=B·S=Bl2.②线框在磁场中运动阶段:t为
,线框磁通量为Φ=Bl2,保持不变.③线框离开磁场阶段:t为
,线框磁通量线性减少,最后为零.Φ-t图象如图所示.(2)线框进入磁场阶段,穿过线框的磁通量增加,线框中将产生感应电流.由右手定则可知,感应电流方向为逆时针方向;线框在磁场中运动阶段,穿过线框的磁通量保持不变,无感应电流产生;线框离开磁场阶段,穿过线框的磁通量减少,线框中将产生感应电流.由右手定则可知,感应电流方向为顺时针方向.
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