Question

空間存在以ab、cd為邊界的勻強磁場區域，磁感應強度大小為B，方向垂直紙面向外，區域寬為l₁.現有一矩形線框處在圖中紙面內，它的短邊與ab重合，長度為l₂,長邊的長度為2l₁，如圖4-16所示.某時刻線框以初速v沿與ab垂直的方向進入磁場區域，同時某人對線框施以作用力，使它的速度大小和方向保持不變.設該線框的電阻為R.從線框開始進入磁場到完全離開磁場的過程中，人對線框作用力所做的功等于_____________.

圖4-16

Answer 1

解析：線框的運動過程可分為三段：①右邊進入磁場到右邊離開磁場；②從右邊離開磁場到左邊進入磁場；③從左邊進入磁場到左邊離開磁場.在過程①③中，穿過閉合線圈的磁通量發生變化，產生的感應電流I=,線框所受安培力F_安=BIl₂=,又因線框勻速運動，所以人對線框的作用力與線框所受安培力等大反向，人做功為

W=F×2l₁=F_安×2l₁=，在過程②中，線框中無感應電流，不受安培力作用，故人對線框的作用力也為零.

答案：