Question

如图所示，用质量为m、电阻为R的均匀导线做成边长为l的单匝正方形线框MNPQ，线框每一边的电阻都相等。将线框置于光滑绝缘的水平面上。在线框的右侧存在竖直方向的有界匀强磁场，磁场边界间的距离为2l，磁感应强度为B。在垂直MN边的水平拉力作用下，线框以垂直磁场边界的速度v匀速穿过磁场。在运动过程中线框平面水平，且MN边与磁场的边界平行。求：

（1）线框MN边刚进入磁场时，线框中感应电流的大小；

（2）线框MN边刚进入磁场时，M、N两点间的电压U_MN；

（3）在线框从MN边刚进入磁场到PQ边刚穿出磁场的过程中，水平拉力对线框所做的功W。

 

Answer 1

(1)线框MN边在磁场中运动时，感应电动势        （3分）

线框中的感应电流                            （3分）

(2)M、N两点间的电压                   （3分）

(3)线框运动过程中有感应电流的时间                     （3分）

  此过程线框中产生的焦耳热Q = I ²Rt =                （3分）

根据能量守恒定律得水平外力做功W=Q=          （3分）

解析:略