(1)勻強磁場B 1 和B 2 向右運動時,金屬框相對磁場向左運動,於是在金屬框abcd中產生逆時針方向的感應電流,同時受到向右方向的安培力,所以金屬框跟隨勻強磁場向右運動,金屬框開始受到安培力作用做加速運動.當速度增大到5m/s時,金屬框相對勻強磁場靜止,於是後來金屬框將處於勻速運動狀態. (2)當金屬框始終受到1N阻力作用時,設金屬框最大速度為v 1 ,我們設磁場不動,相當於線框以(v-v 1 )速度向左運動產生感應電動勢,由右手定則可知ad邊和bc邊都產生感應電動勢,相當於串聯狀態,線框中總感應電動勢大小為 E=2BL(v-v 1 ) 感應電流為 I=
線框所受的安培力的合力為 F 安 =2BIL=
由線框的平衡條件可知: F 安 =f? 則得:
(3)消耗能量由兩部分組成,壹是轉化為abcd金屬框架中的熱能,二是克服阻力做功,所以消耗的功率為 P=I 2 R+fv,代入解得,P=5W 則?要使金屬框維持最大速度,每秒鐘需消耗5J能量.? 這些能量是由磁場提供的.? 答: (1)金屬框為何會運動,若金屬框不受阻力時金屬框將處於勻速運動狀態. (2)當金屬框始終受到f=1N阻力時,金屬框最大速度是1.9m/s. (3)當金屬框始終受到1N阻力時,要使金屬框維持最大速度,每秒鐘需消耗5J能量,這些能量是磁場提供的. |