Question

(16分)磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)僅存在于邊長(zhǎng)為2l的正方形范圍內(nèi)，有一個(gè)電阻為R、邊長(zhǎng)為l的正方形導(dǎo)線框abcd，沿垂直于磁感線方向，以速度v勻速通過(guò)磁場(chǎng)，如圖13所示，從ab進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)．

(1)畫(huà)出穿過(guò)線框的磁通量隨時(shí)間變化的圖象；

(2)判斷線框中有無(wú)感應(yīng)電流．若有，請(qǐng)判斷出感應(yīng)電流的方向；若無(wú)，請(qǐng)說(shuō)明

理由．

 

Answer 1

【答案】

(1)如右圖所示

(2)線框進(jìn)入磁場(chǎng)階段，感應(yīng)電流方向逆時(shí)針；線框在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)階段，無(wú)感應(yīng)電流；線框離開(kāi)磁場(chǎng)階段，感應(yīng)電流方向順時(shí)針．C

【解析】線框穿過(guò)磁場(chǎng)的過(guò)程可分為三個(gè)階段：進(jìn)入磁場(chǎng)階段(只有ab邊在磁場(chǎng)中)、

在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)階段(ab、cd兩邊都在磁場(chǎng)中)、離開(kāi)磁場(chǎng)階段(只有cd邊在磁場(chǎng)中)．

(1)①線框進(jìn)入磁場(chǎng)階段：t為0～，線框進(jìn)入磁場(chǎng)中的面積與時(shí)間成正比，S＝lvt，

最后為Φ＝BS＝Bl².

 

②線框在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)階段：t為～，

線框磁通量為Φ＝Bl²，保持不變．

③線框離開(kāi)磁場(chǎng)階段：t為～，線框磁通量線性減小，最后為零．

(2)線框進(jìn)入磁場(chǎng)階段，穿過(guò)線框的磁通量增加，線框中將產(chǎn)生感應(yīng)電流．由右手定則可知，感應(yīng)電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針?lè)较颍?/p>

線框在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)階段，穿過(guò)線框的磁通量保持不變，無(wú)感應(yīng)電流產(chǎn)生．

線框離開(kāi)磁場(chǎng)階段，穿過(guò)線框的磁通量減小，線框中將產(chǎn)生感應(yīng)電流．由右手定則可知，感應(yīng)電流方向?yàn)轫槙r(shí)針?lè)较颍?/p>