Question

如圖甲所示，空間有一寬為2L的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，方向垂直紙面向外．a(chǎn)bcd是由均勻電阻絲做成的邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的正方形線框，總電阻值為R．線框以垂直磁場(chǎng)邊界的速度v勻速通過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域．在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，線框ab、cd兩邊始終與磁場(chǎng)邊界平行．設(shè)線框剛進(jìn)入磁場(chǎng)的位置x＝0，x軸沿水平方向向右．求：

（1）cd邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，ab兩端的電勢(shì)差，并指明哪端電勢(shì)高；

（2）線框穿過(guò)磁場(chǎng)的過(guò)程中，線框中產(chǎn)生的焦耳熱；

（3）在乙圖中，畫出ab兩端電勢(shì)差U_ab隨距離變化的圖象，其中U₀＝BLv．

　　　　　　　   　　

甲

乙

Answer 1

解析：（1）dc切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E＝BLv

回路中的感應(yīng)電流I＝

ab兩端的電勢(shì)差U＝I·R＝BLv，b端電勢(shì)高．

（2）設(shè)線框從dc邊剛進(jìn)磁場(chǎng)到ab邊剛進(jìn)磁場(chǎng)所用時(shí)間為t

由焦耳定律Q＝2I²Rt

L＝vt聯(lián)立解得Q＝．

（3）如圖所示

答案：（1）BLv，b點(diǎn)電勢(shì)高�。�2）�。�3）如解析圖所示