Question

【题目】如图所示，垂直于纸面的匀强磁场磁感应强度为B。纸面内有一正方形均匀金属线框abcd，其边长为L，总电阻为R，ad边与磁场边界平行。从ad边刚进入磁场直至bc边刚要进入的过程中，线框在向左的拉力作用下以速度v匀速运动，求：

（1）感应电动势的大小E；

（2）拉力做功的功率P；

（3）ab边产生的焦耳热Q。

Answer 1

【答案】(1) ；(2) ；(3)

【解析】

由导体棒切割磁感线产生电动势综合闭合电路欧姆定律和解题。

(1)从ad边刚进入磁场到bc边刚要进入的过程中，只有ad边切割磁感线，所以产生的感应电动势为：；

(2)线框进入过程中线框中的电流为：

ad边安培力为：

由于线框匀速运动，所以有拉力与安培力大小相等，方向相反，即

所以拉力的功率为：

联立以上各式解得：；

(3) 线框进入过程中线框中的电流为：

进入所用的时间为：

ad边的电阻为：

焦耳热为：

联立解得：。