Question

【題目】如圖所示，由粗細(xì)均勻、同種金屬導(dǎo)線構(gòu)成的正方形線框abcd放在光滑的水平桌面上，線框邊長(zhǎng)為L，其中ab段的電阻為R．在寬度也為L的區(qū)域內(nèi)存在著磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)的方向豎直向下．線框在水平拉力的作用下以恒定的速度v通過(guò)勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，線框始終與磁場(chǎng)方向垂直且無(wú)轉(zhuǎn)動(dòng)．求：

（1）在線框的cd邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，bc邊兩端的電壓Ubc；

（2）為維持線框勻速運(yùn)動(dòng)，水平拉力的大小F；

（3）在線框通過(guò)磁場(chǎng)的整個(gè)過(guò)程中，bc邊金屬導(dǎo)線上產(chǎn)生的熱量Qbc．

Answer 1

【答案】（1）（2）（3）

【解析】

（1）cd邊進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為

整個(gè)回路的電阻 R總=4R

回路中的電流

bc邊兩端的電壓為

（2）為維持線框勻速運(yùn)動(dòng)，外力應(yīng)始終等于安培力，即：F=F安

線框所受安培力為

水平拉力：

（3）整個(gè)線框通過(guò)磁場(chǎng)的過(guò)程中所經(jīng)歷的時(shí)間為

整個(gè)過(guò)程中bc段金屬導(dǎo)線上產(chǎn)生的電熱為