Question

（16分）t=0時(shí)，磁場(chǎng)在xOy平面內(nèi)的分布如題23圖所示.其磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小均為B₀,方向垂直于xOy平面,相鄰磁場(chǎng)區(qū)域的磁場(chǎng)方向相反.每個(gè)同向磁場(chǎng)區(qū)域的寬度均為l₀.整個(gè)磁場(chǎng)以速度v沿x軸正方向勻速運(yùn)動(dòng).

（1）若在磁場(chǎng)所在區(qū)間，xOy平面內(nèi)放置一由a匝線(xiàn)圈串聯(lián)而成的矩形導(dǎo)線(xiàn)框abcd,線(xiàn)框的bc邊平行于x軸.bc=l_B、ab=L,總電阻為R,線(xiàn)框始終保持靜止.求
①線(xiàn)框中產(chǎn)生的總電動(dòng)勢(shì)大小和導(dǎo)線(xiàn)中的電流大小;
②線(xiàn)框所受安培力的大小和方向.
（2）該運(yùn)動(dòng)的磁場(chǎng)可視為沿x軸傳播的波，設(shè)垂直于紙面向外的磁場(chǎng)方向?yàn)檎�，�?huà)出L=0時(shí)磁感應(yīng)強(qiáng)度的波形圖，并求波長(zhǎng)和頻率f.

Answer 1

（1）①I=
②，方向始終沿x軸正方向
（2），，波形圖如下圖所示。

（1）①切割磁感線(xiàn)的速度為v,任意時(shí)刻線(xiàn)框中電動(dòng)勢(shì)大小
g=2nB_vL_v                                                                                  （1）
導(dǎo)線(xiàn)中的電流大小
I=                                                    （2）
②線(xiàn)框所受安培力的大小和方向

由左手定則判斷，線(xiàn)框所受安培力的方向始終沿x軸正方向.
（2）磁感應(yīng)強(qiáng)度的波長(zhǎng)和頻率分別為                  （4）
                                       （5）
t=0時(shí)磁感應(yīng)強(qiáng)度的波形圖如答23圖