问题
问答题
如图所示，有均匀电阻丝做成的正方形线框abcd的电阻为R，ab=bc=cd=da=l，现将线框以与ab垂直的速度v匀速穿过一宽度为2l、磁感应强度为B的匀强磁场区域，整个过程中ab、cd两边始终保持与边界平行，若dc已进入磁场而ab还未进入磁场时，求：
（1）线圈中的感应电流有多大，cd两端的电压有多大？
（2）如果线圈已经全部进入磁场，则线圈中的电流和cd两端的电压又是多少？
（3）线框穿过整个匀强磁场区域，外力需要做功多少？
答案
（1）根据法拉第电磁感应定律得：E=Blv，
由闭合电路欧姆定律得：I=
=E R
；Blv R
则cd两端的电压：Ucd=I
R=3 4
Blv；3 4
（2）当完全进入磁场后，穿过线圈的磁通量不变，则没有感应电流，即I=0
但cd两端的电压为：Ucd=Blv
（3）根据安培力公式，则有：F=BIL=B2l2v R
由功的表达式，外力需要做功：W=F•2l=
；2B2l3v R
答：（1）线圈中的感应电流有
，cd两端的电压有Blv R
Blv；3 4
（2）如果线圈已经全部进入磁场，则线圈中的电流为零和cd两端的电压又是Blv；
（3）线框穿过整个匀强磁场区域，外力需要做功
．2B2l3v R