Question

如圖所示，用質(zhì)量為m、電阻為R的均勻?qū)Ь�(xiàn)做成邊長(zhǎng)為l的單匝正方形線(xiàn)框MNPQ，線(xiàn)框每一邊的電阻都相等。將線(xiàn)框置于光滑絕緣的水平面上。在線(xiàn)框的右側(cè)存在豎直方向的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)邊界間的距離為2l，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。在垂直MN邊的水平拉力作用下，線(xiàn)框以垂直磁場(chǎng)邊界的速度v勻速穿過(guò)磁場(chǎng)。在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中線(xiàn)框平面水平，且MN邊與磁場(chǎng)的邊界平行。求

（1）線(xiàn)框MN邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，線(xiàn)框中感應(yīng)電流的大��；

（2）線(xiàn)框MN邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，M、N兩點(diǎn)間的電壓U_MN；

（3）在線(xiàn)框從MN邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)到PQ邊剛穿出磁場(chǎng)的過(guò)程中，水平拉力對(duì)

     線(xiàn)框所做的功W。

Answer 1

（1）

（2）

（3）W=

解析:

（1）線(xiàn)框MN邊在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)           （1分）

線(xiàn)框中的感應(yīng)電流                                      （2分）

（2）M、N兩點(diǎn)間的電壓                               （3分）

（3）只有MN邊在磁場(chǎng)中時(shí)，線(xiàn)框運(yùn)動(dòng)的時(shí)間                        （1分）

     此過(guò)程線(xiàn)框中產(chǎn)生的焦耳熱Q = I ²Rt =                           （1分）

只有PQ邊在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)線(xiàn)框中產(chǎn)生的焦耳熱 Q =       （1分）

根據(jù)能量守恒定律得水平外力做功W=2Q=                    （1分）