如图所示,相距为d的两水平直线L1和L2分别是水平向里的匀强磁场的边界,磁场的磁感应强度为B,正方形线框abcd边长为L(L<d ),质量为m.总电阻为R 将线框在磁场上方ab边距L1为h处由静止开始释放,
来源:学生作业帮助网 编辑:六六作业网 时间:2025/01/23 03:18:26
如图所示,相距为d的两水平直线L1和L2分别是水平向里的匀强磁场的边界,磁场的磁感应强度为B,正方形线框abcd边长为L(L<d ),质量为m.总电阻为R 将线框在磁场上方ab边距L1为h处由静止开始释放,
如图所示,相距为d的两水平直线L1和L2分别是水平向里的匀强磁场的边界,磁场的磁感应强度为B,正方形线框abcd边长为L(L<d ),质量为m.总电阻为R 将线框在磁场上方ab边距L1为h处由静止开始释放,ab边进入磁场时速度与刚穿出磁场时速度相同
求ab边刚进入磁场时ab两端的电势差
ab边刚进入磁场时线框加速度的大小和方向
整个线框进入磁场过程所需的时间
如图所示,相距为d的两水平直线L1和L2分别是水平向里的匀强磁场的边界,磁场的磁感应强度为B,正方形线框abcd边长为L(L<d ),质量为m.总电阻为R 将线框在磁场上方ab边距L1为h处由静止开始释放,
(1)、对于线框,由静止下落到ab刚进入磁场过程,由机械能守恒得
mgh=1/2mv2
由法拉第电磁感应定律得E=BLV
ab两端电势差U=3/4E
由以上三式可得U=3/4BL根号下2gh
(2)、线框完全进入磁场后,只在重力作用下加速,要满足“ab边进入磁场时速度与刚穿出磁场时速度相同”,则线框进入磁场过程必须减速,加速度方向向上.
由牛顿第二定律:F安-mg=ma
而 F安=BIL
E=IR
由以上各式可得a=B2L2根号下2gh/(mR)
(3)、线框完全进入磁场到ab边刚穿出磁场过程,由动能定理得:mg(d-L)=1/2mv2-1/2mv'2
ab边刚进入磁场到线框完全进入磁场到过程,由动量定理得:F安t-mgt=mv-mv'
而 F安t=BILt=BELt/R=B2L3/R(虽然F安是变力,但是瞬时力与微小时间乘积的累积对应的是磁通量的变化量)
由以上各式可得:t=B2L3/mgR+根号下2(h+L-d)/g-根号下2h/g