Re: [解題] 高三電磁學
※ 引述《Aesop (耐心、信心、恆心、愛心)》之銘言:
: ※ 引述《windtravel (風遊)》之銘言:
: : 1.年級:高三
: : 2.科目:電磁學
: : 3.題目:一橫置型的日字型電路,以等速率v由磁場為0的空間進入
: : 一均勻分布的磁場B中(向紙內,v和cd垂直),如圖所示,且只有ab及cd上的電阻為R
: : 其餘電阻均可忽略,而每一段長度皆為L,求ab間的電流,ef間的電流和日字型
: : 導線的所受磁力?
: : http://imageshack.us/photo/my-images/3/79636790.png/
: : 5.想法:
: : 我有兩個想法
: : 第一個想法是 d(磁通量)/dt,但是這樣會有abef跟cdef兩個線圈,
: : 所以想法很奇怪,而且線圈的電池要放哪我也不知道,所以有問題
: : 第二個想法是說
: : ab和cd線段都在磁場中移動,所以會產生感應電動勢,則ac和bd間因為
: : 感應電動勢相同所以沒有電流通過,所以只有abef有電流
: : 而電流I=BLv/R
: : 而所受磁力為B^2*L^2*v/R
: : 不知這樣有錯嗎?
: 2個想法都沒有錯,因為都是同樣的道理得出︰ε=vBL
: For abcd線圈
: ε=dΦm/dt=d(BA)/dt=Bd(A)/dt=Bd(vdt×L)/dt=BvL(dt/dt)=BvL
這邊是錯的,由法拉第電磁感應定律的積分形式可看出,磁通量時變率是零。
abcd線圈裡的磁場,「處處均為B」,就像你所作的,可以在微分時將B提出來。
但是接下來的area,依然是整個線圈的面積,時時刻刻都會是定值L^2。
: 同理 For abfe線圈-->ε=BvL
: 且a和c為+,b和d為-
: 電流大小Iab=Icd=BvL/R--ans
正確
: 方向Iab為b-->a;Icd為d-->c--ans
正確,但是一但你將此結論與「For abcd線圈,ε=LVB」的結論做對照,就會發現矛盾。
: 磁力大小F=iLB=2 × BvL/R ×L ×B=2(B^2 L^2)v/R
正確
: (ab段及cd段皆有電流向上,故受力向左)
: (ea段及fb段、 ac段及bd段因電流方向相反、大小相同,故受力互相扺消,不考慮)
: 磁力方向為向左---ans
: 不知是否有算錯
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