Question

【題目】如圖所示，在光滑水平面上有一長為L=0．5m的單匝正方形閉合導體線框abcd，處于磁感應強度為B=0．4T的有界勻強磁場中，其ab邊與磁場的邊界重合。線框由同種粗細均勻、電阻為R=2 Ω的導線制成。現用垂直于線框ab邊的水平拉力，將線框以速度v=5m/s向右沿水平方向勻速拉出磁場，此過程中保持線框平面與磁感線垂直，且ab邊與磁場邊界平行。求線框被拉出磁場的過程中：

（1）通過線框的電流大小及方向；

（2）線框中a、b兩點間的電壓大小；

（3）水平拉力的功率

Answer 1

【答案】（1）0．5A；順時針；（2）0．25v；（3）0．5W。

【解析】

試題分析：（1）cd邊切割磁感線運動，電動勢E=BLv ① …（2分）

I=E/R② …（2分）

代值 E=1V，I=0．5A…（1分） 方向：順時針…（1分）

（2）ab兩點電壓 Uab=E ③…（3分） Uab =0．25v（2分）

（3）拉力功率P=F拉v ④…（2分）

F拉 = F安 ⑤…（1分） F安=BIL ⑥…（1分）

解得：P=0．5W…（1分）