题目内容
如图所示,一个边长为a,电阻为R的等边三角形,在外力作用下以速度v匀速的穿过宽度均为a的两个匀强磁场,这两个磁场的磁感应强度大小均为B,方向相反,线框运动方向与底边平行且与磁场边缘垂直,取逆时针方向为电流的正方向,试通过计算,画出从图示位置开始,线框中产生的感应电流I与沿运动方向的位移x之间的函数图象
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见“答案图”
解析:
分析:本题研究电流随位移的变化规律,涉及到有效长度问题.
线框进入第一个磁场时,切割磁感线的有效长度在均匀变化.在位移由0到a/2过程中,切割有效长度由0增到
;在位移由a/2到a的过程中,切割有效长度由
减到0.在x=a/2时,,I=
,电流为正.线框穿越两磁场边界时,线框在两磁场中切割磁感线产生的感应电动势相等且同向,切割的有效长度也在均匀变化.在位移由a到3a/2 过程中,切割有效长度由O增到
。;在位移由3a/2到2a过程中,切割有效长度由
减到0.在x=3a/2时,I=
电流为负.线框移出第二个磁场时的情况与进入第一个磁场相似,I一x图象如右图所示.
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