问题
计算题
如图所示,匀强磁场的磁感应强度方向竖直向上,大小为B0,用电阻率为ρ,横截面积为S的导线做成的边长为l的正方形线圈abcd水平放置,OO'为过ad、bc两边中点的直线,线圈全部都位于磁场中。现把线圈右半部分固定不动,而把线圈左半部分以OO'为轴向上转动60°,如图中虚线所示。
(1)求转动过程中通过导线横截面的电量;
(2)若转动后磁感应强度随时间按B=B0+kt变化(k为常量),求出磁场对方框ab边的作用力大小随时间变化的关系式。
答案
解:(1)线框在翻折过程中产生的平均感应电动势
①
在线框产生的平均感应电流 ②
③
翻折过程中通过导线某横截面积的电量 ④
联立①②③④解得 ⑤
(2)若翻折后磁感应强度随时间按B=B0+kt变化,在线框中产生的感应电动势大小
⑥
在线框产生的感应电流 ⑦
导线框ab边所受磁场力的大小为F=BIl ⑧
联立⑥⑦⑧解得 ⑨