Question

如圖甲所示，空間有一寬為2L的勻強(qiáng)磁場區(qū)域，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，方向垂直紙面向外.abcd是由均勻電阻絲做成的邊長為L的正方形線框，總電阻為R.線框以垂直磁場邊界的速度v勻速通過磁場區(qū)域.在運(yùn)動(dòng)過程中，線框ab、cd兩邊始終與磁場邊界平行.線框剛進(jìn)入磁場的位置x=0，x軸沿水平方向向右.求:

(1)cd邊剛進(jìn)入磁場時(shí)，ab兩端的電勢差，并指明哪端電勢高；

(2)線框穿過磁場的過程中，線框中產(chǎn)生的焦耳熱；

(3)在下面的乙圖中，畫出ab兩端電勢差U_ab隨距離變化的圖象.其中U₀=BLv₀.

 

Answer 1

（1）ab兩端的電勢差      b端電勢高

（2）

（3）

解析:

解:(1)dc切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢  E=BLv              (2分)

回路中的感應(yīng)電流                                (2分)

ab兩端的電勢差      b端電勢高        (2分)

(2)設(shè)線框從dc邊剛進(jìn)磁場到ab邊剛進(jìn)磁場所用時(shí)間為t

由焦耳定律有                                   (2分)

                   L = vt                                 (2分)

求出                                         (2分)

(3)

                                              (6分)

                                               說明:畫對一條給2分.