Question

（2010•徐汇区二模）如图所示，一边长为L、质量为m、电阻为R的正方形金属框竖直放置在磁场中，磁场方向垂直方框平面，磁

Answer 1

解题思路：（1）线圈下落过程中，穿过线圈中的磁通量增加，据楞次定律可知，金属框中的感应电流方向；

（2）线圈下落过程中，上、下两边切割磁感线，此时线圈中产生的感应电动势是两条边的电动势的差，线圈达最大速度时，受到的力平衡．

（1）线圈下落过程中，穿过线圈中的磁通量增加，据楞次定律可知，金属框中的感应电流方向为逆时针流向．

（2）设下边所处高度为y时线圈达到收尾速度v_m，线圈下落过程中，上、下两边切割磁感线，此时线圈中产生的感应电动势为E，E=[B0+k（y+L）]Lvm-（B0+ky）Lvm=kL2vm

线圈中的感应电流为：I＝

E/R]

线圈上下边受到的安培力分别为F₁、F₂，则F₁=（B₀+ky）IL

F₂=[B₀+k（y+L）]IL

线圈达最大速度时，据力的平衡条件得：mg+F₁=F₂

联立以上几式可得：v＝

mgR

k2L4

故答案为：逆时针；

mgR

k2L4

点评：

本题考点： 导体切割磁感线时的感应电动势；闭合电路的欧姆定律．

考点点评： 该题属于电磁感应的一般应用，要注意线圈下落过程中，上、下两边切割磁感线，此时线圈中产生的感应电动势是两条边的电动势的差．属于中档题目．