如图所示，一个质量m=16g，长d=0.5m，宽L=0.1m，电阻R=0.1Ω的矩形线框从高处自由落下，经过h...

问题详情：

如图所示，一个质量m=16g，长d=0.5m，宽L=0.1m，电阻R=0.1Ω的矩形线框从高处自由落下，经过h1=5m高度，下边开始进入一个跟线框平面垂直的匀强磁场，线框进入磁场时恰好匀速下落．已知磁场区域的高度h2=1.55m，求：

（1）磁场的磁感应强度多大？

（2）线框下边将要出磁场时的速率；

（3）线框下边刚离开磁场时感应电流的大小和方向．

【回答】

解：（1）线框下边刚进入磁场时的速度为：

  v1==m/s=10m/s

线框所受的安培力大小为为：

  F=BI1L=BL=

由于线框进入磁场时恰好匀速运动，重力和安培力平衡，则有：

  mg=F

则得，磁场的磁感应强度为：

  B==T=0.4T

（2）线框完全在磁场中下落的高度：

  h′=h2﹣d=1.05m

线框完全在磁场中磁通量不变，不产生感应电流，不受安培力，所以线框做加速度为g的匀加速直线运动，则线框下边将要出磁场时的速率为：

 v2==m/s=11m/s

（3）线框下边刚离开磁场时感应电流的大小 I==A=4.4A

由右手定则判断可知：线框下边中感应电流方向向右．

答：

（1）磁场的磁感应强度为0.4T．

（2）线框下边将要出磁场时的速率为11m/s；

（3）线框下边刚离开磁场时感应电流的大小是4.4A，方向向右．

知识点：法拉第电磁感应定律

题型：计算题