12.(14分)(2009·全国卷Ⅱ)如图12所示,匀强磁场的磁感应

强度方向垂直于纸面向里,大小随时间的变化率=kk

为负的常量.用电阻率为ρ、横截面积为S的硬导线做成

一边长为l的方框,将方框固定于纸面内,其右半部位于

磁场区域中.求:

(1)导线中感应电流的大小;

(2)磁场对方框作用力的大小随时间的变化率.

解析:(1)导线框的感应电动势为

E=                                           ①

ΔΦl2ΔB                                                    

导线框中的电流为

I=                                            ③

式中R是导线框的电阻,根据电阻率公式有

Rρ                                              ④

联立①②③④式,将=k代入得

I=                                           ⑤

(2)导线框所受磁场的作用力的大小为

FBIl                                                    

它随时间的变化率为

Il                                         ⑦

由⑤⑦式得

=.

答案:(1) (2)

演算步骤,有数值计算的要注明单位)

10.(11分)(2010·盐城模拟)如图10甲所示,一正方形金属线框位于有界匀强磁场区域

内,线框的右边紧贴着边界.t=0时刻对线框施加一水平向右的外力F,让线框从

静止开始做匀加速直线运动,经过时间t0穿出磁场.图10乙所示为外力F随时间t

变化的图象.若线框质量为m、电阻R及图象中的F0t0均为已知量,则根据上述

条件,请你推出:

图 10

(1)磁感应强度B的表达式;

(2)线框左边刚离开磁场前瞬间的感应电动势E的表达式.

解析:(1)线框运动的加速度:a=                     ①

线框边长:lat02                                                                              

线框离开磁场前瞬间速度:

vat0                                                                                                   

由牛顿第二定律知:

3F0-=ma                                             

解①②③④式得,

B=                                     ⑤

(2)线框离开磁场前瞬间感应电动势:

EBlv

解①②③⑤⑥式得:E= .

答案:(1)  (2)

 0  138221  138229  138235  138239  138245  138247  138251  138257  138259  138265  138271  138275  138277  138281  138287  138289  138295  138299  138301  138305  138307  138311  138313  138315  138316  138317  138319  138320  138321  138323  138325  138329  138331  138335  138337  138341  138347  138349  138355  138359  138361  138365  138371  138377  138379  138385  138389  138391  138397  138401  138407  138415  447348 

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