問題詳情:
如圖所示,一正方形線圈從某一高度自由下落,恰好勻速進入其下方的勻強磁場區域.已知正方形線圈質量為m,邊長為L,電阻為R,勻強磁場的磁感應強度為B,高度為2L,求:
(1)線圈進入磁場時迴路產生的感應電流I1的大小和方向;
(2)線圈離開磁場過程中通過橫截面的電荷量q;
(3)線圈下邊緣剛離開磁場時線圈的速度v的大小.
【回答】
(1)線圈進入磁場時勻速,
由平衡條件得:mg=F安,
且F安=BI1L,
解得:,
由右手定則可知:沿逆時針方向.
(2)在線圈離開磁場的過程中:,
電流:,
電荷量:;
(3)線圈剛進入磁場時:E1=BLv0,
電流:,
線圈剛進入磁場時的速度:,
從線圈完全進入磁場到線圈下邊緣剛離開磁場的過程中,
線圈做勻加速運動,則,
解得:;
答:(1)線圈進入磁場時迴路產生的感應電流I1,方向:沿逆時針方向;
(2)線圈離開磁場過程中通過橫截面的電荷量為;
(3)線圈下邊緣剛離開磁場時線圈的速度為.
知識點:專題八 電磁感應
題型:綜合題