问题 计算题

用密度为d、电阻率为、横截面积为A的薄金属条制成边长为L的闭合正方框abb′a′。如图所示,金属方框水平放在磁极的狭缝间,方框平面与磁场方向平行。设匀强磁场仅存在于相对磁极之间,其他地方的磁场忽略不计。可认为方框的aa′和bb′边都处于磁极间,极间磁感应强度大小为B。方框从静止开始释放,其平面在下落过程中保持水平(不计空气阻力)。

(1)求方框下落的最大速度vm(设磁场区域在竖直方向足够长);

(2)若已知方框下落的时间为t时,下落的高底为h,其速度为vt(vt<vm),则在同一时间t内,通过方框电流有效值为多少?

答案

解:(1)线框被释放后先做速度增大、加速度逐渐减小的直线运动,当加速度等于零时线框的速度达到最大,此后线框匀速下落

根据平衡条件: ①

又质量 ②

线框受到的安培力合力 ③

电流 ④

等效电动势 ⑤

线框电阻 ⑥

得最大速度

(2)依据能量守恒定律得 ⑦

 ⑧

由②⑥及⑦⑧解得

问答题 简答题
填空题