问题详情:
如图所示,一正方形线圈从某一高度自由下落,恰好匀速进入其下方的匀强磁场区域.已知正方形线圈质量为m,边长为L,电阻为R,匀强磁场的磁感应强度为B,高度为2L,求:
(1)线圈进入磁场时回路产生的感应电流I1的大小和方向;
(2)线圈离开磁场过程中通过横截面的电荷量q;
(3)线圈下边缘刚离开磁场时线圈的速度v的大小.
【回答】
(1)线圈进入磁场时匀速,
由平衡条件得:mg=F安,
且F安=BI1L,
解得:,
由右手定则可知:沿逆时针方向.
(2)在线圈离开磁场的过程中:,
电流:,
电荷量:;
(3)线圈刚进入磁场时:E1=BLv0,
电流:,
线圈刚进入磁场时的速度:,
从线圈完全进入磁场到线圈下边缘刚离开磁场的过程中,
线圈做匀加速运动,则,
解得:;
答:(1)线圈进入磁场时回路产生的感应电流I1,方向:沿逆时针方向;
(2)线圈离开磁场过程中通过横截面的电荷量为;
(3)线圈下边缘刚离开磁场时线圈的速度为.
知识点:专题八 电磁感应
题型:综合题