Question

如圖為俯視圖，abcd是一邊長為l的勻質正方形導線框，總電阻為R，放在光滑的水平面上，今使線框在外力作用下以恒定速度v水平向右穿過方向垂直于水平面向里的勻強磁場區域．已知磁感應強度大小為B，磁場寬度為3l，求

（1）線框在進入磁場區和穿出磁場區的兩個過程中的感應電流方向和感應電動勢的大小
（2）線框在進入磁場區和穿出磁場區的兩個過程中a、b兩點間電勢差的大小．

Answer 1

（1）E＝Blv（2）

（1）感應電流方向 進入時：adcba（或逆時針）穿出時：dabcd（或順時針）
感應電動勢的大小均為    E＝Blv
（2）導線框在進入磁區過程中，ab相當于電源，等效電路如下圖甲所示．
E＝Blv，r＝R，R_外＝R，I＝＝，
U_ab為端電壓；所以U_ab＝IR_外＝.
導線框在穿出磁區過程中，cd相當于電源，等效電路如下圖乙所示．
E＝Blv，r＝R，R_外＝R，I＝＝，
U_ab＝IR_ab＝×R＝.

說明：第一、二問各9分
本題考查導線框在磁場中運動的問題，根據右手定則判定感應電動勢方向，根據速度計算大小，再由閉合電路歐姆定律計算出電流和電壓即可；