题目内容
如图所示,一正方形平面导线框
,经―条不可伸长的绝缘轻绳与另―正方形平面导线框
相连,轻绳绕过两等高的轻滑轮,不计绳与滑轮间的摩擦。两线框位于同一竖直平面内,
边和
边是水平的。两线框之间的空间有一匀强磁场区域,该区域的上、下边界MN和PQ均与
边及
边平行,两边界间的距离为h=78.40 cm。磁场方向垂直线框平面向里。已知两线框的边长均为l=40.00 cm,线框
的质量为m1=0.40 kg,电阻为R1=0.80
。线框
的质量为m2=0.20 kg,电阻为R2=0.40
。现让两线框在磁场外某处开始释放,两线框恰好同时以速度v=1.20 m/s匀速地进入磁场区域,不计空气阻力,重力加速度取g=10m/s2。求:
![]()
(1)磁场的磁感应强度大小。
(2)
边刚穿出磁场时,线框
中电流强度的大小。
解:(1)在两线框匀速进入磁场区域时,两线框中的感应电动势均为:![]()
两线框中的感应电流分别为
;![]()
边及
边受到的安培力大小分别为
;![]()
设此时轻质绳中的拉力为T,两线框处于平衡状态,有![]()
![]()
由以上各式,解得![]()
(2)当两线框完全在磁场中时,两线框中均无感应电流,两线框均做匀加速运动,设线框的
边
边刚穿出磁场时两线框的速度大小为
,有机械能守恒定律,得
)
代入数据得![]()
设
边刚穿出磁场时,线框
中的电流强度的大小为I,则![]()
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