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有一自由的矩形導體線圈,通以電流.將其移入通以恒定電流I的長直導線的右側.其ab與cd邊跟長直導體AB在同一平面內且互相平行,如圖所示.試判斷將該線圈從靜止開始釋放后的受力和運動情況.(不計重力)

答案:
解析:

  正確解答:利用左手定則判斷.先畫出直線電流的磁場在矩形線圈所在處的磁感線分布,由右手螺旋定則確定其磁感線的方向垂直紙面向里,如圖所示.線圈的四條邊所受安培力的方向由左手定則判定.其中F1與F3相互平衡,因ab邊所在處的磁場比cd邊所在處的強,故F4>F2.由此可知矩形線圈abcd所受安培力的合力的方向向左,它將加速向左運動而與導體AB靠攏.

  小結:用等效的思想處理問題是有條件的,磁場的等效,應該是磁場的分布有相似之處.

  例如條形磁鐵與通電直螺線管的磁場大致相同,可以等效.所以應該老老實實地將兩個磁場畫出來,經過比較看是否滿足等效的條件.本題中直線電流的磁場就不能等效為勻強磁場.


練習冊系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:

恒定的勻強磁場中有一圓形的閉合導體線圈,線圈平面垂直于磁場方向,當線圈在此磁場中作下列哪種運動時,線圈中能產生感應電流(  )

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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖(甲)所示,一固定的矩形導體線圈水平放置,線圈的兩端接一只小燈泡,在線圈所在空間內均勻分布著與線圈平面垂直的磁場.已知線圈的匝數N=200匝,電阻r=2.0Ω,所圍成矩形的面積S=0.080m2,小燈泡的電阻R=18.0Ω,磁場的磁感應強度隨時間如圖乙所示的規律變化,線圈中產生的感應電動勢的瞬時值的表達式為e=NBmS?
T
COS(
T
)t
,其中Bm為磁感應強度的最大值,T為磁場變化的周期.不計燈絲電阻隨溫度的變化,求:
(1)線圈中產生感應電動勢的最大值
(2)通過小燈泡電流的有效值
(3)小燈泡消耗的電功率在磁感應強度變化0~
T
4
 的時間內,通過小燈光的電荷量.

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科目:高中物理 來源: 題型:

(6分)有一自由的矩形導體線圈,通以電流I′。將其移入通以恒定電流I的長直導線的右側。其ab與cd邊跟長直導體AB在同一平面內且互相平行,如圖所示。試判斷將該線圈從靜止開始釋放后的受力和運動情況。(不計重力)

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科目:高中物理 來源: 題型:

有一自由的矩形導體線圈,通以電流I′。將其移入通以恒定電流I的長直導線的右側。其ab與cd邊跟長直導體AB在同一平面內且互相平行,如圖10-9所示。試判斷將該線圈從靜止開始釋放后的受力和運動情況。(不計重力)

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