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方形金属框上有一根金属棒ab垂直导轨放置,ab长为L,若在垂直于导轨平面方向加一个均匀变化的磁场,B=B0+kt(k为常数),如图所示,与此同时金属棒ab以速度v0向左匀速运动,令t=0时,ab与
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方形金属框上有一根金属棒ab垂直导轨放置,ab长为L,若在垂直于导轨平面方向加一个均匀变化的磁场,B=B0+kt(k为常数),如图所示,与此同时金属棒ab以速度v0向左匀速运动,令t=0时,ab与方形框架所围面积为S,则在t=0时,回路中的感应电动势E=___,方向为___(填“顺时针”或“逆时针”);t=___后,电流开始反向.
▼优质解答
答案和解析
由题意知,t=0时,导体棒运动产生的动生电动势:E1=B0Lv0,逆时针;
由于磁场强度的变化产生的感生电动势:E2=kS0,顺时针,且E1将逐渐增大,E2逐渐减小.又由题意来看,电流能够反向,一定是BLv00,所以,在t=0时,E总=kS0-B0Lv0,方向为顺时针.
设t时刻,电流开始反向,即此时的E总=0,有BLv0=kS,即(B0+kt)Lv0=k(S0-Lv0t),电流开始反向,即此时的E总=0,有BLv0=kS,
即(B0+kt)Lv0=k(S0-Lv0t),
解得:t=
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故答案为:kS0-B0Lv0,顺时针,
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由于磁场强度的变化产生的感生电动势:E2=kS0,顺时针,且E1将逐渐增大,E2逐渐减小.又由题意来看,电流能够反向,一定是BLv0
设t时刻,电流开始反向,即此时的E总=0,有BLv0=kS,即(B0+kt)Lv0=k(S0-Lv0t),电流开始反向,即此时的E总=0,有BLv0=kS,
即(B0+kt)Lv0=k(S0-Lv0t),
解得:t=
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故答案为:kS0-B0Lv0,顺时针,
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