题目内容
2.如图所示,匀强磁场的磁感应强度为B,方向竖直向下,在磁场中有边长为1的正方形导线框,ab边质量为m,其余边质量不计,cd边有周定的水平轴,导线框可以绕其转动.现将导线框拉至水平位置由静止释放,不计摩擦和空气阻力,金属框经过时间t运动到竖直位置,此时ab边的速度为v,求:(1)此过程中线框产生的平均感应电动势的大小;
(2)线框运动到竖直位置时线框感应电动势的大小.
分析 (1)根据题意,应用法拉第电磁感应定律可以求出平均感应电动势;
(2)已知ab边的速度,由E=BLv可以求出线框产生的感应电动势.
解答 解:(1)从水平位置到金属框到达竖直位置过程中,由法拉第电磁感应定律可知,平均感应电动势:
$\overline{E}$=$\frac{△Φ}{△t}$=$\frac{B△S}{△t}$=$\frac{B×{l}^{2}}{t}$=$\frac{B{l}^{2}}{t}$;
(2)在竖直位置,只有ab边切割磁感线产生感应电动势,其余边不切割磁感线,不产生电动势,线框产生的感应电动势:E=Blv;
答:(1)此过程中线框产生的平均感应电动势的大小为$\frac{B{l}^{2}}{t}$;
(2)线框运动到竖直位置时线框感应电动势的大小为Blv.
点评 本题考查了求感应电动势问题,分析清楚线框的运动过程、掌握基础知识是正确解题的关键,应用法拉第电磁感应定律与E=BLv可以解题.
练习册系列答案
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