在空间的部分区域中有一水平方向的匀强磁场,磁场的边界如图中的虚线所示.有一矩形线框abcd可以绕竖直的

在空间的部分区域中有一水平方向的匀强磁场,磁场的边界如图中的虚线所示.有一矩形线框abcd可以绕竖直的转动轴OOˊ匀角速转动,OOˊ恰好与磁场边界重合.在初始时刻,线框平面与磁场方向平行.已知磁场的磁感强度为B,线框ab边的长度为l,bc边的长度为2l,整个线框的电阻为R,线框转动的角速度为ω,试求:(1)线框位于图示位置时,线框中的感应电动势为多大?(2)线框由图示位置转过30°时,线框受到的安培力矩为多大?
2026年09月28日 03:35
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网友(1):

(1)根据法拉第电磁感应定律,在图示位置,线框中的感应电动势为
 E=BLv                              
由题,L=2l,
v=lω,
因此,得 E=2Bl 2 ω                      
(2)当线框转过30°,线框中的瞬时感应电流为 I=
E
R
cos30°=
3
B l 2 ω
R
  
ad边受到的安培力为   F=2BIl=
2
3
B 2 l 2 ω
R
            
安培力矩为   M=Flcos30°=
3 B 2 l 4 ω
R
          
答:(1)线框位于图示位置时,线框中的感应电动势为2Bl 2 ω.
(2)线框受到的安培力矩为
3 B 2 l 4 ω
R
.