问题 计算题

如图所示,质量为m的矩形线框MNPQ,MN边长为a,NP边长为b;MN边电阻为R1,PQ边电阻为R2,线框其余部分电阻不计。现将线框放在光滑绝缘的水平桌面上,PQ边与y轴重合。空间存在一个方向垂直桌面向下的磁场,该磁场的磁感应强度沿y轴方向均匀,沿x轴方向按规律Bx=B0(1-kx)变化,式中B0和k为已知常数且大于零。矩形线框以初速度v0从图示位置向x轴正方向平动。求:

小题1:在图示位置时线框中的感应电动势以及感应电流的大小和方向;

小题2:线框所受安培力的方向和安培力的表达式;

小题3:线框的最大运动距离xm

小题4:若R1=2R2,线框运动到过程中,电阻R1产生的焦耳热。

答案

小题1:方向沿NPQMN

小题2:

小题3:

小题4:

(1)

感应电流的方向沿NPQMN。

(2)线框受的安培力方向沿-x方向(或水平向左),

安培力大小的表达式

(3)根据牛顿第二定律

F=

矩形框的最大运动距离  

(4)由

得 

电阻R1产生的焦耳热为

选择题
单项选择题