Question

【題目】如圖，長L1寬L2的矩形線圈電阻為R，處于磁感應強度為B的勻強磁場邊緣，線圈與磁感線垂直．將線圈以向右的速度v勻速拉出磁場，求：

（1）拉力F大小；
（2）拉力做的功W；
（3）通過線圈某一截面的電荷量q．

Answer 1

【答案】
（1）解：感應電動勢：E=BL2V，

電流： ，

安培力：F安=BIL2，

線框做勻速直線運動，由平衡條件得：F=F安，

解得： ；

答：拉力F大小為 ；

（2）解：拉力的功： ；

答：拉力做的功W為 ；

（3）解：電荷量：

答：通過線圈某一截面的電荷量q為 ．

【解析】（1）線圈勻速運動，水平方向合力為零。拉力等于安培力。
（2）勻速運動過程中安培力為恒力直接用做功公式可求。
（3） 求解電磁感應現象中電荷量時一定用法拉第電磁感應定律，因為用此方法求得的電動勢為平均感應電動勢。
【考點精析】本題主要考查了安培力和電磁感應與力學的相關知識點，需要掌握安培力做功與路徑有關，繞閉合回路一周，安培力做的功可以為正，可以為負，也可以為零，而不像重力和電場力那樣做功總為零；用法拉第電磁感應定律和楞次定律求感應電動勢的大小和方向；求回路中電流強度；分析研究導體受力情況（包含安培力，用左手定則確定其方向）；列動力學方程或平衡方程求解才能正確解答此題．