问题 计算题

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n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。

答案

解:(1)①切割磁感线的速度为v,任意时刻线框中电动势大小E=2nB0Lv

导线中的电流大小I=

②线框所受安培力的大小为:

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

(2)磁感应强度的波长和频率分别为

t=0时磁感应强度的波形图如图

 

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