磁感应强度为B的匀强磁场中,水平面内有一根弯成的金属线POQ,其所在平面与磁场垂直,如图所示,光滑长直导线MN...
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问题详情:
磁感应强度为B的匀强磁场中,水平面内有一根弯成的金属线POQ,其所在平面与磁场垂直,如图所示,光滑长直导线MN与金属线紧密接触,起始时,且MN⊥OQ,所有导线单位长度电阻均为r,当MN以速度v,平行于OQ向右匀速滑动时,求:
(1)闭合电路aOb中感应电流的大小和方向;
(2)驱使MN作匀速运动的外力随时间变化的规律;
(3)整个回路上产生的热功率随时间变化的规律。
【回答】
(1),方向由ba;(2)(L0+vt);(3)
【详解】
(1)设经过时间t,则b点到O点的距离为L0+vt,长直导线MN在回路中的长度为L0+vt,此时直导线产生的感应电动势为E=B(L0+vt)v,整个回路的电阻R=(2+)(L0+vt)r,闭合电路aOb中感应电流的大小
I===
由楞次定律可判定回路中电流的方向由ba。
(2)驱使MN作匀速运动的外力F大小等于安培力,则
F=BI(L0+vt)=(L0+vt)
(3)整个回路上产生的热功率
P=I2R=(2+)(L0+vt)r=
答:(1)闭合电路aOb中感应电流的大小为,方向由ba;(2)驱使MN作匀速运动的外力随时间变化的规律F=(L0+vt);(3)整个回路上产生的热功率P=。
知识点:法拉第电磁感应定律
题型:解答题
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