Question

磁感应强度为B的匀强磁场仅存在于边长为2l的正方形范围内，有一个电阻为R、边长为l的正方形导线框abcd，沿垂直于磁感线方向，以速度v匀速通过磁场，如图28所示，从ab进入磁场时开始计时．

(1)画出穿过线框的磁通量随时间变化的图象；

(2)判断线框中有无感应电流．若有，请判断出感应电流的方向．

解析：线框穿过磁场的过程可分为三个阶段：进入磁场阶段(只有ab边在磁场中)、在磁场中运动阶段(ab、cd两边都在磁场中)、离开磁场阶段(只有cd边在磁场中)．

 

Answer 1

【答案】

(1)如图29所示．

(2)线框进入磁场阶段，电流方向逆时针；线框在磁场中运动阶段，无电流；线框离开磁场阶段，电流方向顺时针．

【解析】 (1)①线框进入磁场阶段：t为0→，线框进入磁场中的面积随时间成正比，S＝lvt，最后为Φ＝BS＝Bl².

②线框在磁场中运动阶段：t为→，

线框磁通量为Φ＝Bl²，保持不变．

③线框离开磁场阶段：t为→，线框磁通量线性减小，最后为零．

(2)线框进入磁场阶段，穿过线框的磁通量增加，线框中将产生感应电流．由右手定则可知，感应电流方向为逆时针方向．

线框在磁场中运动阶段，穿过线框的磁通量保持不变，无感应电流产生．

线框离开磁场阶段，穿过线框的磁通量减小，线框中将产生感应电流．由右手定则可知，感应电流方向

为顺时针方向．