(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
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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vm,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.

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