Question

如图所示，光滑绝缘的水平桌面上有一有界匀强磁场，磁感应强度的大小为B，方向竖直向下，虚线MN为磁场的边界．单匝正方形均匀导线框abcd，边长为L，总电阻为R，当导线框在外力的作用下以速度v匀速进入磁场区域的过程中（ab边始终保持与MN平行）．求：

（1）线框中产生的感应电动势E；

（2）线框a、b两点的电势差；

（3）导线框在进入磁场的过程中外力的大小．

Answer 1

考点：  导体切割磁感线时的感应电动势；安培力．

专题：  电磁感应与电路结合．

分析：  （1）根据感应电动势公式E=BLv，求出线框中产生的感应电动势E．

（2）ab边切割磁感线，相当于电源，ab间的电压是路端电压，根据欧姆定律求解．

（3）线框进入过程做匀速运动，外力与安培力平衡．

解答：  解：（1）线框中产生的感应电动势E为：E=BLv

（2）线框中感应电流为：I==

a、b两点的电势差相当于电源的外电压

U_ab=E﹣IR_ab=BLv﹣•=BLv

（3）ab边所受的安培力为：F_安=BIL=

线框匀速运动，则有：F=F_安=

答：（1）线框中产生的感应电动势E为BLv；

（2）线框a、b两点的电势差为BLv；

（3）导线框在进入磁场的过程中外力的大小为．

点评：  本题是电磁感应与电路、力学等知识的综合应用．要正确区分电源与外电路，能产生感应电动势的导体相当于电源，电源两端的电压是路端电压，不是内电压．