Question

（12分）如圖12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.abcd是由均勻電阻絲做成的邊長(zhǎng)為L的正方形線(xiàn)框，總電阻值為R。線(xiàn)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(xiàn)框ab、cd兩邊始終與磁場(chǎng)邊界平行。設(shè)線(xiàn)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(xiàn)框穿過(guò)磁場(chǎng)的過(guò)程中，線(xiàn)框中產(chǎn)生的焦耳熱；

（3）在答題卷上的圖中，畫(huà)出ab兩端電勢(shì)差U_ab隨距離變化的圖象。其中U₀ = BLv。

 

Answer 1

【答案】

（1）

（2）

（3）如下圖所示

【解析】

（1）dc切割磁感線(xiàn)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)  E = BLv （1分）

        回路中的感應(yīng)電流           （1分）

        ab兩端的電勢(shì)差      （1分）          b端電勢(shì)高（2分）

（2）設(shè)線(xiàn)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         （1分）

            （1分）        求出

                （2分）

（3） 圖象畫(huà)對(duì)一條給1分