如图所示,固定在水平桌面上的光滑金属框架cdef处于竖直向下磁感应强度为B 0 的匀强磁场中.金属杆ab与金

2025-05-20 07:44:37
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回答1:

解(1)设瞬时磁感应强度为B,由题意得率
△B
△t
=
B- B 0
△t
=k
  ①
产生感应电动势为 E=
△φ
△t
=
△BS
△t
=
(B- B 0 )S
△t
=k l 2
  ②
根据闭合电路欧姆定律得,产生的感应电流 I=
E
r
=
k l 2
r
  ③
(2)由题意,金属杆始终保持不动,根据二力平衡,安培力等于水平拉力,即有F=F
   F =BIl  ⑤
由①③⑤得 F =
( B 0 +k t 1 )k l 3
r

所以 F=
( B 0 +k t 1 )k l 3
r

(3)回路中感应电流为0,磁感应强度逐渐减小产生的感生电动势E和金属杆运动产生的动生电动势E′大小,方向相反,即E+E′=0,
则有
(B- B 0 ) l 2
t-0
+Blv=0

 解得  B=
B 0 l
l+vt

答:
(1)金属杆中的感应电流为为
k l 2
r

(2)水平拉力的大小为
( B 0 +k t 1 )k l 3
r

(3)要使回路中不产生感应电流,磁感应强度B与时间t的函数关系式为 B=
B 0 l
l+vt