问题详情:
如图所示,一正方形平面导线框,经―条不可伸长的绝缘轻绳与另―正方形平面导线框相连,轻绳绕过两等高的轻滑轮,不计绳与滑轮间的摩擦。两线框位于同一竖直平面内,边和边是水平的。两线框之间的空间有一匀强磁场区域,该区域的上、下边界MN和PQ均与边及边平行,两边界间的距离为h=78.40 cm。磁场方向垂直线框平面向里。已知两线框的边长均为l=40.00 cm,线框的质量为m1=0.40 kg,电阻为R1=0.80 。线框的质量为m2=0.20 kg,电阻为R2=0.40 。现让两线框在磁场外某处开始释放,两线框恰好同时以速度v=1.20 m/s匀速地进入磁场区域,不计空气阻力,重力加速度取g=10m/s2。求:
(1)磁场的磁感应强度大小。
(2) 边刚穿出磁场时,线框中电流强度的大小。
【回答】
解:(1)在两线框匀速进入磁场区域时,两线框中的感应电动势均为:
两线框中的感应电流分别为;
边及边受到的安培力大小分别为;
设此时轻质绳中的拉力为T,两线框处于平衡状态,有
由以上各式,解得
(2)当两线框完全在磁场中时,两线框中均无感应电流,两线框均做匀加速运动,设线框的边 边刚穿出磁场时两线框的速度大小为,有机械能守恒定律,得
)
代入数据得
设边刚穿出磁场时,线框中的电流强度的大小为I,则
知识点:电磁感应单元测试
题型:计算题