问题
计算题
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。
答案
解:(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)因为导轨电阻不计,所以ad边与cb边均构成短路
总电流为
由整体法可求得线框所受安培力的合力为
(3)电路的发热功率为