Question

如图所示，正方形线框abcd放在光滑绝缘的水平面上，其质量m=0.5 kg、电阻R=0.5 Ω、边长L=0.5 m。M，N分别为线框ad，bc边的中点。图示两个虚线区域内分别有竖直向下和竖直向上的匀强磁场，磁感应强度均为B=1 T，PQ为其分界线，线框从图示位置以初速度v₀=2 m/s向右滑动，当MN 与PQ重合时，线框的瞬时速度方向仍然向右，求：
(1)线框由图示位置运动到MN与PQ重合的过程中磁通量的变化量；
(2)线框运动过程中最大加速度的大小。

Answer 1

解：(1)MN与PQ重合时，穿过线框的磁通量为零，故磁通量的变化量为△φ=BS=BL²=0.25 Wb（△φ=-0.25 Wb也给分）
(2)cd边刚过PQ的瞬间，线框中的感应电动势E=2BLv₀=2×1×0.5×2V=2 V
感应电流的大小为
线框所受安培力的大小为F=2BIL=2×1×4×0.5 N=4 N
线框加速度的大小为