问题 问答题

如图所示,在光滑水平面上有一长为L1、宽为L2的单匝矩形闭合导体线框abcd,处于磁感应强度为B的有界匀强磁场中,其ab边与磁场的边界重合.线框由同种粗细均匀的导线制成,它的总电阻为R.现将用垂直于线框ab边的水平拉力,将线框以速度v向右沿水平方向匀速拉出磁场,此过程中保持线框平面与磁感线垂直,且ab边与磁场边界平行.求线框被拉出磁场的过程中:

(1)通过线框的电流;

(2)线框中产生的焦耳热;

(3)线框中a、b两点间的电压大小.

答案

(1)线框产生的感应电动势E=BL2v

通过线框的电流I=

E
R
=
BL2v
R

(2)线框被拉出磁场所需时间t=

L1
v

此过程中线框中产生的焦耳热Q=I2Rt=

B2L1L22v
R

(3)线框ab边的电阻Rab=

L2
2(L1+L2)
R

线框中a、b两点间电压的大小 U=IRab=

BL22v
2(L1+L2)

答:(1)通过线框的电流为

BL2v
R

(2)线框中产生的焦耳热为

B2L1L22v
R

(3)线框中a、b两点间的电压大小

BL22v
2(L1+L2)

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