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(2014•武汉模拟)如图所示,MN右侧有一正三角形匀强磁场区域(边缘磁场忽略不计),上边界与MN垂直.现有一与磁场边界完全相同的三角形导体框,从MN左侧垂直于MN匀速向右运动.导体
题目详情
(2014•武汉模拟)如图所示,MN右侧有一正三角形匀强磁场区域(边缘磁场忽略不计),上边界与MN垂直.现有一与磁场边界完全相同的三角形导体框,从MN左侧垂直于MN匀速向右运动.导体框穿过磁场过程中所受安培力F的大小随时间变化的图象以及感应电流i随时间变化的图象正确的是(取逆时针电流为正)( )
A.
B.
C.
D.
A.
B.
C.
D.
▼优质解答
答案和解析
设正三角形的边长为a,匀速运动的速度为v.
线框进入磁场的过程,根据右手定则可知,电流方向为逆时针,即为正方向,线框所受的安培力方向向左,t时刻线框有效切割长度L=vt•tan60°=
vt,产生的感应电动势E=BLv=
Bv2t,感应电流的大小 i=
=
t,i∝t;
根据安培力公式F=BIL=
=
,F-t图线是开口向上的抛物线.
同理,线框离开磁场的过程,回路中磁通量减小,产生的感应电流为顺时针,方向为负方向,安培力方向向左.此过程线框有效切割长度L=(a-vt)tan60°=
(a-vt),产生的感应电流大小为 i=
=
,根据安培力公式F=BIL=
=
,F-t图线是开口向上的抛物线.根据数学知识可知BC正确.
故选:BC.
线框进入磁场的过程,根据右手定则可知,电流方向为逆时针,即为正方向,线框所受的安培力方向向左,t时刻线框有效切割长度L=vt•tan60°=
3 |
3 |
E |
R |
| ||
R |
根据安培力公式F=BIL=
B2L2v |
R |
3B2v3t2 |
R |
同理,线框离开磁场的过程,回路中磁通量减小,产生的感应电流为顺时针,方向为负方向,安培力方向向左.此过程线框有效切割长度L=(a-vt)tan60°=
3 |
BLv |
R |
| ||
R |
B2L2v |
R |
3B2v(a−vt)2 |
R |
故选:BC.
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