Question

如圖3-8所示，一單匝矩形線圈邊長分別為、b，電阻為R，質(zhì)量為m，從距離有界磁場邊界高處由靜止釋放，試討論并定性作出線圈進入磁場過程中感應(yīng)電流隨線圈下落高度的可能變化規(guī)律。

Answer 1

線圈下落高度時速度為：


下邊剛進入磁場時切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢：。產(chǎn)生的感應(yīng)電流：I=，受到的安培力：
討論 （1）如果，即：，則：線圈將勻速進入磁場，此時：（變化規(guī)律如圖3-9所示）
（2）如果，表明較小，則：線圈加速進入磁場，但隨著有三種可能：
①線圈全部進入磁場時還未達到穩(wěn)定電流I₀（變化規(guī)律如圖3-10所示）
②線圈剛?cè)�部進入磁場時達到穩(wěn)定電流I₀（變化規(guī)律如圖3-11所示）
③線圈未全部進磁場時已達到穩(wěn)定電流I₀（變化規(guī)律如圖3-12所示）
（3）如果，則：線圈減速進入磁場，但隨著，故線圈將作減小的減速運動。
有三種可能：
①線圈全部進入磁場時還未達到穩(wěn)定電流I₀（變化規(guī)律如圖3-13所示）
②線圈剛?cè)�部進入磁場時達到穩(wěn)定電流I₀（變化規(guī)律如圖3-14所示）
③線圈未全部進入磁場時已達到穩(wěn)定電流I₀（變化規(guī)律如圖3-15所示）

解析見答案