13-11如图所示,在“无限长”直载流导线的近旁,放置一个矩形导体线 框,该线框在垂直于导线方向上以匀速率。向右移动,求在图示位置处,线框中 感应电动势的大小和方向 a) (b1 (c》 图13-11 分析本题亦可用两种方法求解.其中应注意下列两点: 1.当闭合导体线框在磁场中运动时,线框中的总电动势就等于框上各段导 体中的动生电动势的代数和.如图13-11(a)所示,导体h段和fg段上的电动 势为零[此两段导体上处处满足(v×B)·dl=0],因而线框中的总电动势为6 2.用公式6地求解时,则应注意,式中币应该是线框运动至任意位置 处时,穿过线框的磁通量.为此可设时刻:时,线框左边距导线的距离为,如图 13-1(⊙所示,显然是时间:的函数,且有=v.在求得线框在任意位置处 的电动势以)后,再令=山,即可得线框在题日所给位置处的电动势. 解1根据分析,线框中的电动势为 (oxB).dI-(oxB).di -a-o0 uoIuliz -2rd(d +11) 由8f>可知,线框中的电动势方向为ef. 解2设顺时针方向为线框回路的正向.根据分析,在任意位置处,穿过线 框的磁通量为 相应电动势为 令=d,得线框在图示位置处的电动势为 8= 由>0可知,线框中电动势方向为顺时针方向
13-12如图13-12(a)所示,一长为1,质量为m的导体棒CD,其电阻为 R,沿两条平行的导电轨道无摩擦地滑下,轨道的电阻可忽略不计,轨道与导体 构成一闭合回路.轨道所在的平面与水平面成日角,整个装置放在均匀磁场中, 磁感强度B的方向为竖直向上,求:(1)导体在下滑时速度随时间的变化规律 (2)导体样CD的最大速度m a (b) (cl 图13-12 分折如图13-12(6)所示,导体棒在下滑过程中除受重力P和导轨支持 力FN外,还受到一个与下滑速度有关的安培力FA,这个力是阻碍导体棒下滑 的,极影安培定体,该力的大小为F人二B=型意-,as0,从中可看出随 着速度逐渐增大,力也随之增大,因而导体棒下滑速度的增加逐渐趋缓.当 F=0时,导体棒运动速度达到稳定值m,不再变化,随后以该速度作匀速直 线运动,在弄清上述物理过程的基础上,按牛顿第二定律,列出动力学方程即可 求出(t),从而可得m 解根据分析,在时刻t,导体棒受到的安培力为 (1) 导体棒沿轨道方向的动力学方程为 mgsin 0-FAcos 0=ma =m 将式(1)代人式(2,并令H=B10,则有 2民 gn0-H±器 分离变量并两边积分 Jo gsin Ho=dr 得 一hg二地- gsin 0 由此得导体在t时刻的速度 =器81-e) 3 由上式可知,当t增大时,也按指数规律随之增大,当t→∞时 26 此即为导体棒下滑的稳定速度,也是导体棒能够达到的般大速度,其。一?图线 如图13-12(c)所示. 讨论如果本题只求0m,你准备如何求解?