Question

空間存在以ab、cd為邊界的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向垂直紙面向外，區(qū)域?qū)挒閘₁.現(xiàn)有一矩形線框處在圖中紙面內(nèi)，它的短邊與ab重合，長(zhǎng)度為l₂,長(zhǎng)邊的長(zhǎng)度為2l₁，如圖4-16所示.某時(shí)刻線框以初速v沿與ab垂直的方向進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)域，同時(shí)某人對(duì)線框施以作用力，使它的速度大小和方向保持不變.設(shè)該線框的電阻為R.從線框開(kāi)始進(jìn)入磁場(chǎng)到完全離開(kāi)磁場(chǎng)的過(guò)程中，人對(duì)線框作用力所做的功等于_____________.

圖4-16

Answer 1

解析：線框的運(yùn)動(dòng)過(guò)程可分為三段：①右邊進(jìn)入磁場(chǎng)到右邊離開(kāi)磁場(chǎng)；②從右邊離開(kāi)磁場(chǎng)到左邊進(jìn)入磁場(chǎng)；③從左邊進(jìn)入磁場(chǎng)到左邊離開(kāi)磁場(chǎng).在過(guò)程①③中，穿過(guò)閉合線圈的磁通量發(fā)生變化，產(chǎn)生的感應(yīng)電流I=,線框所受安培力F_安=BIl₂=,又因線框勻速運(yùn)動(dòng)，所以人對(duì)線框的作用力與線框所受安培力等大反向，人做功為

W=F×2l₁=F_安×2l₁=，在過(guò)程②中，線框中無(wú)感應(yīng)電流，不受安培力作用，故人對(duì)線框的作用力也為零.

答案：