秋配粵教版,選修3-2物理同步導(dǎo)學(xué)課件：第一章電磁感應(yīng)-資料下載頁
2025-01-16 20:26本頁面
【正文】 場中磁感應(yīng)強(qiáng)度同為最大值且反向的地方，這會使得金屬框所圍面積的磁通量變化率最大，導(dǎo)致框中電流最強(qiáng)，也會使得金屬框長邊中電流受到的安培力最大．因此， d 應(yīng)為λ2的奇數(shù)倍，即 d ＝ (2 k ＋ 1)λ2或λ ＝2 d2 k ＋ 1( k ∈ N ) ． ( 3) 由于滿足第 ( 2) 問條件，則 MN 、 PQ 邊所在處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為 B0且方向總相反，經(jīng)短暫的時間 Δ t，磁場沿 Ox 方向平移的距離為 v0Δ t，同時，金屬框沿 Ox 方向移動的距離為 v Δ t . 因?yàn)?v0 v ，所以在 Δ t 時間內(nèi) MN 邊掃過磁場的面積 S ＝ ( v0－ v ) l Δ t . 在此 Δ t 時間內(nèi)， MN 邊左側(cè)穿過 S 的磁通量移進(jìn)金屬框而引起框內(nèi)磁通量變化 Δ ΦMN＝ B0l ( v0－ v )Δ t . 同理，該 Δ t 時間內(nèi)， PQ 邊左側(cè)移出金屬框的磁通量引起框內(nèi)磁通量變化 Δ ΦPQ＝ B0l ( v0－ v )Δ t， 故在 Δ t 內(nèi)金屬框所圍面積的磁通量變化 Δ Φ ＝ Δ ΦMN＋ Δ ΦPQ. 根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，金屬框中的感應(yīng)電動勢大小 E ＝Δ ΦΔ t， 根據(jù)閉合電路歐姆定律有 I ＝ER， 根據(jù)安培力公式， MN 邊所受的安培力 FMN＝ B0Il ， PQ 邊所受的安培力 FPQ＝ B0Il ， 根據(jù)左手定則， MN 、 PQ 邊所受的安培力方向相同，此時列車驅(qū)動力的大小 F ＝ FMN＋ FPQ＝ 2 B0Il ， 聯(lián)立解得 F ＝4 B20l2? v0－ v ?R. 答案： ( 1) 見解析 ( 2) 位置見解析 d ＝ (2 k ＋ 1)λ2或 λ ＝2 d2 k ＋ 1( k ∈ N ) ( 3)4 B20l2? v0－ v ?R
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