t=0时,磁场在xOy平面内的分布如图所示.其磁感应强度的大小均为B0,方向垂直于xOy平面,相邻磁场区域的磁场方向相反.每个同向磁场区域的宽度均为l0.整个磁场以速度v沿x轴正方向匀速运动.(1)若

发布时间:2019-08-26 20:49:40

试题难度:难度:中档 试题类型:问答题 试题内容:t=0时,磁场在xOy平面内的分布如图所示.其磁感应强度的大小均为B0,方向垂直于xOy平面,相邻磁场区域的磁场方向相反.每个同向磁场区域的宽度均为l0.整个磁场以速度v沿x轴正方向匀速运动.
(1)若在磁场所在区间,xOy平面内放置一由a匝线圈串联而成的矩形导线框abcd,线框的bc边平行于x轴.bc=lB、ab=L,总电阻为R,线框始终保持静止.求
①线框中产生的总电动势大小和导线中的电流大小;
②线框所受安培力的大小和方向.
(2)该运动的磁场可视为沿x轴传播的波,设垂直于纸面向外的磁场方向为正,画出t=0时磁感应强度的波形图,并求波长λ和频率f.

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试题答案:(1)①切割磁感线的速度为v,由于ab、cd处在相邻磁场区域的磁场方向相反,所以任意时刻线框中总电动势的大小为:E=2aB0Lv      (1)导线中的电流大小I=ER=2aB0LvR                        (2)②根据右手定则得出:线框的感应电流的方向为adcba,由左手定则判断,线框所受安培力的方向始终沿x轴正方向.线框所受安培力的大小为:F=2aB0LI=4a2B20L2vR(2)磁感应强度的波长为λ=2l0.     (4)根据波长、频率和波速的关系得:f=v2l0                       (5)t=0时磁感应强度的波形图如图答:(1)①线框中产生的总电动势大小为2aB0Lv,导线中的电流大小为2aB0LvR;②线框所受安培力的大小为4a2B20L2vR,方向为始终沿x轴正方向.(2)波长λ和频率f分别为2l0,v2l0.
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