Question

【题目】如图所示，边长为L、电阻为R、质量为m的正方形线框abcd放在光滑水平面上，其右边有一磁感应强度大小为B、方向竖直向上的有界匀强磁场，磁场宽度为L，左边界与线框的ab边相距为L。线框在水平恒力F作用下由静止向右运动，cd边进入磁场前已做匀速运动。求线框

（1）匀速运动时的速度大小v；

（2）进入磁场过程中通过线框横截面的电荷量q；

（3）通过磁场区域的过程中产生的焦耳热Q。

Answer 1

【答案】（1） (2) (3)

【解析】

（1）匀速时产生的感应电动势：E=BLv
对线框根据欧姆定律可得：
ab边受到的安培力大小为：FA=BIL
根据共点力的平衡可得：FA=F
解得： ；
（2）线框进入磁场过程中有：
根据闭合电路的欧姆定律可得：
根据电荷量的计算公式可得：；
（3）线框通过磁场过程，由能量守恒定律得：3FL=Q+mv2
线框中产生的焦耳热：Q=3FL- ．