(2013•闵行区一模)如图,AB为竖直固定的金属棒,B为转轴,金属杆BC重为G、长为L,并可在竖直平面内绕B轴无摩擦转

(2013•闵行区一模)如图,AB为竖直固定的金属棒,B为转轴,金属杆BC重为G、长为L,并可在竖直平面内绕B轴无摩擦转动,AC为轻质金属丝,∠ABC=37°.∠ACB=90°.从t=0时刻开始加上一个有界的均匀变化的匀强磁场,其磁感线垂直穿过△ABC的一部分,初始时刻磁感应强度B=0,变化率为K,整个闭合回路的总电阻为R,则回路中感应电流为
0.24kL2
R
0.24kL2
R
经过
[2.5GRK2L3
19801987 1年前 已收到1个回答 举报

心跟爱一起走 幼苗

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解题思路:由题意,磁感应强度与时间成正比:B=kt,穿过ABC回路的磁通量均匀增大,产生恒定的电流,根据法拉第电磁感应定律求出感应电动势,由欧姆定律求出感应电流.由楞次定律判断感应电流的方向,由左手定则判断BC所受的安培力方向,当金属线AC中拉力恰为零,BC的力矩平衡,以B转轴,由力矩平衡条件求出安培力,得到B,即可求出t.

由题,磁感应强度均匀变化,B=kt,则
△B/△t]=k,根据法拉第电磁感应定律得感应电动势为:
E=[△B/△t]•[1/2]BC•BCcos37°•sin37°=k•[1/2]L•L•[4/5•
3
5]=0.24kL2
感应电流为 I=[E/R]=
0.24kL2
R.
当金属线AC中拉力恰为零,BC的力矩平衡,以B转轴,由力矩平衡条件得:
G•[1/2]BC•sin37°=F•[1/2]BC
解得安培力:F=[3/5]G
又F=BIL,B=kt,
联立解得:t=[2.5GR
k2L3
故答案为:
0.24kL2/R],
2.5GR
k2L3

点评:
本题考点: 导体切割磁感线时的感应电动势;闭合电路的欧姆定律;安培力.

考点点评: 本题是难点之一是根据法拉第电磁感应定律求解感应电动势,二是运用力矩平衡求解安培力.

1年前

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