Question

【題目】如圖所示，在光滑水平面上有一邊長為L的N匝正方形閉合導(dǎo)體線框abcd，處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的有界勻強(qiáng)磁場中，其ab邊與磁場的右邊界重合。線框由同種粗細(xì)均勻的導(dǎo)線制成，它的總電阻為R。現(xiàn)將線框以恒定速度v水平向右勻速拉出磁場。此過程中保持線框平面與磁場方向垂直，拉力在線框平面內(nèi)切與ab邊垂直，且bc邊始終與磁場的右邊界保持垂直。求在線框被拉出磁場的過程中

（1）線框內(nèi)的電流大小；

（2）ab兩端的電壓；

（3）線框中產(chǎn)生的熱量。

Answer 1

【答案】（1） （2） （3）

【解析】

（1）根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律求解感應(yīng)電動勢，根據(jù)閉合電路的歐姆定律求解通過線框的電流；（2）由串聯(lián)電阻的分壓規(guī)律可得ab兩端的電壓；（3）根據(jù)Q=I2Rt求解焦耳熱.

（1）由于cd邊切割磁感線產(chǎn)生的電動勢為E=NBLv，所以通過線框的電流為

I=

（2）由串聯(lián)電阻的分壓規(guī)律得

Uab==

（3）線框被拉出磁場所需時間t=L/v

線框中產(chǎn)生的焦耳熱Q=I2Rt=