Question

（2011?長寧區(qū)一模）導(dǎo)電的正方形線框abcd邊長為l，每邊的電阻均為r₀，線框置于光滑水平導(dǎo)軌oo′與nn′上，導(dǎo)軌間距也為l，電阻不計，on端所接電池的電動勢為ε，內(nèi)阻為r，整個裝置處在磁感強(qiáng)度大小為B方向向下的勻強(qiáng)磁場中．現(xiàn)將電鍵s閉合，求s閉合瞬間
（1）線框所受安培力的方向（在圖中標(biāo)示出來）；
（2）線框所受安培力的大��；
（3）電路的發(fā)熱功率．

Answer 1

分析：（1）根據(jù)左手定則判定線框所受安培力的方向．
（2）線框置于光滑水平導(dǎo)軌oo′與nn′上，導(dǎo)軌電阻不計，所以ad邊與cb邊均構(gòu)成短路，根據(jù)閉合電路歐姆定律可求出總電流，再根據(jù)安培力的公式求出安培力的大�。�
（3）根據(jù)P=I²R_總求出電路的發(fā)熱功率．

解答：解：（1）根據(jù)左手定則，ab邊與dc邊所受的安培力方向均沿導(dǎo)軌向上，故線框所受安培力的方向沿導(dǎo)軌向上． 
    （2）因?yàn)閷?dǎo)軌電阻不計，所以ad邊與cb邊均構(gòu)成短路   
總電流為I=

ε

r+ r0 2

=

2ε

2r+r0

則通過ab、cd邊的電流I′=

I

2

．
所以線框所受安培力的合力為 F=2BI′l=

2Bεl

2r+r0

（3）電路的發(fā)熱功率為  P=I2(r+

r0

2

)=

2ε2

2r+r0

點(diǎn)評：解決本題的關(guān)鍵掌握左手定則判定安培力的方向，以及掌握安培力的大小公式．