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【题文】4.如图所示的匀强磁场中有一根弯成45°的金属线POQ,其所在平面与磁场垂直,长直导线MN与金属线紧密接触,起始时OA=L0,且MN⊥OQ,所有导线单位长度电阻均为r,MN运动的速度为,使MN匀速的外力为F,则外力F随时间变化的规律图正确的是
【回答】
【知识点】导体切割磁感线时的感应电动势.L2
【*解析】C 解析: 因导线MN匀速运动,则经过时间t导线离开o点的长度是 x=vt;MN切割磁感线的有效长度是 L=vt•tan45°=vt.t时刻回路中导线MN产生的感应电动势为 E=BLv=Bv2t;回路的总电阻为 R=(2vt+vt)r则感应电流的大小为 I=;由安培力公式可得:F=BIL= 要使导线匀速运动,拉力等于安培力;由公式可知,拉力与时间成正比;故选:C.
【思路点拨】由匀速运动的位移时间公式x=vt求解经过时间t导线离开o点的长度.MN切割磁感线的有效长度就是与MN与轨道接触的两点间的长度,由几何关系求解.由数学知识求得回路的总长,得到总电阻,可由闭合电路欧姆定律求解感应电流的大小.则可确定外力的变化情况.本题的关键要理解“有效”二字,要注意回路中有效电动势和总电阻都随时间增大,实际感应电流并没有变化.
知识点:电磁感应单元测试
题型:选择题
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