问题 问答题

如图甲所示,匀强磁场方向垂直纸面向里,磁场宽度为,正方形金属框边长为,每边电阻均为R/4,金属框以速度v的匀速直线穿过磁场区,其平面始终保持与磁感线方向垂直,当金属框cd边到达磁场左边缘时,匀强磁场磁感应强度大小按如图乙所示的规律变化.

(1)求金属框进入磁场阶段,通过回路的电荷量;

(2)在图丙it坐标平面上画出金属框穿过磁场区的过程中,金属框内感应电流i随时间t的变化图线(取逆时针方向为电流正方向);

(3)求金属框穿过磁场区的过程中cd边克服安培力做的功W

答案

(1)              

(2)

          

(3)                                                                                                                                                          

(1)金属框进入磁场阶段产生的电动势                (2分)

产生逆时针方向的感应电流                                                               (1分)

则通过回路的电荷量                                                         (2分)

(2)金属框在磁场中产生逆时针方向的感应电流 

金属框离开磁场阶段产生的顺时针方向的感应电流

金属框内感应电流的it图线如图所示.                                                       (5分)

          

(3)线圈进入磁场时,cd边克服安培力做的功

                                                                                             (1分)

线圈在磁场内运动时,cd边克服安培力做功的功率

,其中      (1分)

此过程克服安培力做的功

                                                                 (1分)

                                   (1分)

单项选择题
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