问题 问答题

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.若在磁场所在区间内放置一由n匝线圈组成的矩形线框abcd,线框的bc边平行于x轴.bc=LB、ab=L,LB略大于L0,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.

答案

(1)线框相对于磁场向左做切割磁感线的匀速运动,切割磁感线的速度大小为v,任意时刻线框中产生的总电动势大小为

   E=2nB0Lv

导线中电流的大小为 I=

E
R
=
2nB0Lv
R

(2)线框所受安培力的大小 F=2nB0LI=

4n2
B20
L2v
R

由左手定则判断知,线框所受的安培力方向始终沿x轴正方向.

答:

(1)线框中产生的总电动势大小是2nB0Lv,导线中的电流大小是

2nB0Lv
R

(2)线框所受安培力的大小为

4n2
B20
L2v
R
,方向始终沿x轴正方向.

单项选择题
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