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 如下图所示,一正方形平面导线框,经一条不可伸长的绝缘轻绳与另一正方形平面导线框相连,轻绳绕过两等高的轻滑轮,不计绳与滑轮间的摩擦。两线框位于同一竖直平面内,边和边是水平的,两线框之间的空间有一匀强磁场区域,该区域的上、下边界MN和PQ均与边及边平行,两边界间的距离为cm,磁场方向垂直线框平面向里。已知两线框的边长均为cm,线框的质量为kg,电阻为。线框的质量为kg,电阻为。现让两线框在磁场外某处开始释放,两线框恰好同时以速度匀速地进入磁场区域,不计空气阻力,重力加速度取。

 

(1)求磁场的磁感应强度大小。

(2)求边刚穿出磁场时,线框中电流的大小。

 

 

 

 

 (1)在两线框匀速进入磁场区域时,两线框中的感应电动势均为①

两线框中的感应电流分别为,      ②

边及边受到的安培力大小分别为,    ③

设此时轻绳的拉力为,两线框处于平衡状态,有④

        ⑤

由以上各式得    ⑥

即,代入数据得。

(2)当两线框完全在磁场中时,两线框中均无感应电流,两线框均做匀加速运动。

设线框的边、边刚穿出磁场时两线框的速度大小为,

由机械能守恒定律,得

⑦

代人数据得,

设边刚穿出磁场时,线框中的电流的大小为,

则

 

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(1)求磁场的磁感应强度大小。

(2)求边刚穿出磁场时,线框中电流的大小。

 

 

 

 

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