Question

（14分）导电的正方形线框边长为，每边的电阻均为r₀，线框置于光滑水平导轨oo^/与nn^/上，导轨间距也为，电阻不计，on端所接电池的电动势为ε，内阻为r，整个装置处在磁感强度大小为B方向向下的匀强磁场中．现将电键s闭合，求s闭合瞬间

（1）线框所受安培力的方向（在图中标示出来）；

（2）线框所受安培力的大小；

（3）电路的发热功率．

 

Answer 1

（14分）

解答：

（1）根据左手定则，ab边与dc边所受的安培力方向

均沿导轨o^/ n^/方向  （2分）

（2）因为导轨电阻不计，所以ad边与cb边均构成短路   （2分）

总电流为  （3分）

     由整体法可求得线框所受安培力的合力为   （4分）

说明：如未考虑到ad边与cb边构成短路，按以下求法且算出结果的得8分。

       总电流  （1分）

 （2分）    （1分）

 （1分），        （1分）   

           根据F=BI l，线框所受安培力的合力为

 F=F_ab+F_dc=  (2分)

   

（3）电路的发热功率为  （3分）

说明：如未考虑到ad边与cb边构成短路，按以下求法且算出结果的得2分。

        （2分）