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沿垂直于磁感线方向、以速度v匀速通过磁场,如图4-2-3所示.从ab边进入磁场算起,![]()
图4-2-3
(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.
思路分析:利用Φ=BS计算磁通量,而S=lvt;再利用磁通量是否发生变化判断线框中是否有感应电流.
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边都在磁场中),离开磁场阶段(只有cd边在磁场中).
(1)线框进入磁场阶段:t为0到
,线框进入磁场中的面积按线性增加,S=lvt,最后Φ=Bl2.
线框在磁场中运动阶段:t为
到
,线框磁通量为Φ=Bl2,保持不变.
线框离开磁场阶段:t为
到
,线框磁通量按线性减少,最后为零.
Φ-t图象如图4-2-4所示.
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图4-2-4
(2)线框进入磁场阶段穿过线圈的磁通量增加,有感应电流产生;在磁场中运动阶段穿过线框的磁通量不变, 无感应电流产生;离开磁场时,线框的磁通量减少,有感应电流产生.
答案:(1)略
(2)线框进、出磁场过程有感应电流,全部在磁场中无感应电流.
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