如图所示,一长直导线中通有电流 Ι,在其附近有一长 L 的金属棒 AB 以 v 的速度平行于长直导线作匀速运

kuaidi.ping-jia.net  作者:佚名   更新日期:2024-05-01
如图所示,一长直导线通有电流I1,旁边有一导线ab,长为L,通有电流I2,其一端离长直电流I1的距

解:以O为原点,以ab为x轴,建立直角坐标系,在a、b之间的任何一点x,长直电流的磁场的磁感应强度为。
(1)B方向垂直于纸面向里,取一小段长度的电流元,电流元受到的安培力为,由左手定则可知,安培力方向与长直流方向相同,于是,电流元所受到的安培力矩为。
(2)代入整理得,做定积分求出=。
定积分是积分的一种,是函数f(x)在区间[a,b]上的积分和的极限。这里应注意定积分与不定积分之间的关系:若定积分存在,则它是一个具体的数值(曲边梯形的面积),而不定积分是一个函数表达式,它们仅仅在数学上有一个计算关系(牛顿-莱布尼茨公式)。一个函数,可以存在不定积分,而不存在定积分,也可以存在定积分,而不存在不定积分。一个连续函数,一定存在定积分和不定积分;若只有有限个间断点,则定积分存在;若有跳跃间断点,则原函数一定不存在,即不定积分一定不存在。


这是一个考基础理论的题。首先是切割磁力线产生电动势的公式:
E=BLv(具体公式还应该有sinθ,但是在本题内金属棒与运动方向垂直,所以没有写出来)。
这样接下来需要求有关磁感应强度B的大小。长直导线恒电流产生磁场公式为
B=μI/2πa(其中μ=4π*10^-7,a=d+0.5L),
代入上面公式就可以得出E=(2ILv*10^-7)/(2d+L)
先根据右手螺旋定则确定磁场方向,再根据右手定则确定金属棒中的电流方向,可以确定B端为电动势为+,A端为-。