Question

如圖12所示.空間有一寬為2L的勻強(qiáng)磁場區(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為L的正方形線框，總電阻值為R。線框以垂直磁場邊界的速度v勻速通過磁場區(qū)域。在運(yùn)動(dòng)過程中，線框ab、cd兩邊始終與磁場邊界平行。設(shè)線框剛進(jìn)入磁場的位置x=0，x軸沿水平方向向右。求：

（1）cd邊剛進(jìn)入磁場時(shí)，ab兩端的電勢(shì)差，并指明哪端電勢(shì)高；

（2）線框穿過磁場的過程中，線框中產(chǎn)生的焦耳熱；

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

Answer 1

（1）

（2）

（3）如下圖所示

解析:

（1）dc切割磁感線產(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)線框從dc邊剛進(jìn)磁場到ab邊剛進(jìn)磁場所用時(shí)間為t

由焦耳定律         （1分）

            （1分）        求出

                （2分）

（3） 圖象畫對(duì)一條給1分