题目内容
如图所示,边长为L、匝数为n的正方形金属线框,它的质量为m、电阻为R,用细线把它悬挂于一个有界的匀强磁场边缘.金属框的上半部处于磁场内,下半部处于磁场外,磁场随时间的变化规律为B=kt.求:(1)线框中的电流强度为多大?
(2)t时刻线框受的安培力多大?
【答案】分析:根据法拉第电磁感应定律求出线圈回路电流方向,然后求出安培力的大小和方向,根据平衡条件进一步求解.
解答:解:根据法拉第电磁感应定律得:E=n
=n
s…①
s=
…②
I=
…③
联立①②③解得感应电流为:I=n
…④
安培力大小公式为:F=BIL…⑤
将④代入⑤解得:F=BIL=Bn
=n
,
根据左手定则可知,安培力方向向下.
答:(1)线框中的电流强度为n
;
(2)t时刻线框受的安培力n
.
点评:本题考查了电磁感应定律和安培力公式、左手定则等知识点的简单综合应用.同时注意处于磁场的线圈两边所受到的安培力大小相等,方向相反,正好平衡,所以线圈的安培力即为上边所受到的安培力.
解答:解:根据法拉第电磁感应定律得:E=n
s=
I=
联立①②③解得感应电流为:I=n
安培力大小公式为:F=BIL…⑤
将④代入⑤解得:F=BIL=Bn
根据左手定则可知,安培力方向向下.
答:(1)线框中的电流强度为n
(2)t时刻线框受的安培力n
点评:本题考查了电磁感应定律和安培力公式、左手定则等知识点的简单综合应用.同时注意处于磁场的线圈两边所受到的安培力大小相等,方向相反,正好平衡,所以线圈的安培力即为上边所受到的安培力.
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