Question

固定在勻強磁場中的正方形導(dǎo)線框abcd，邊長為l，其中ab段是一電阻為R的均勻電阻絲，其余三邊均為電阻不計的銅質(zhì)導(dǎo)線，磁場的磁感應(yīng)強度為B，方向垂直于紙面向里.現(xiàn)有一段與ab段的材料、粗細、長度均相同的電阻絲PQ架在導(dǎo)線框上，如圖2-1-9所示，導(dǎo)線PQ以恒定的速度v從ad滑向bc，當(dāng)PQ滑過l的距離時，通過aP段電阻絲的電流為多大？方向如何？

圖2-1-9

Answer 1

解析：本題考查的是電磁感應(yīng)與電路相結(jié)合的問題.題中導(dǎo)線PQ以速度v向右運動切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，從而線框中有感應(yīng)電流，導(dǎo)線PQ相當(dāng)于電源，其電動勢為E，內(nèi)阻為r，由右手定則判斷電源的正負極，畫出等效電路圖，如圖2-1-10所示，PQ間的電壓為電源的路端電壓，根據(jù)閉合電路的歐姆定律解題.

解：

圖2-1-10

導(dǎo)線PQ向右移動切割磁感線，產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，相當(dāng)于電源，Pa、Pb并聯(lián)相當(dāng)于外電路.等效電路如圖2-1-10所示.

電源部分：電動勢E=Blv，內(nèi)電阻r=R

當(dāng)PQ滑過l時，Pa部分電阻R₁=R，Pb部分電阻R₂=R；

外電路電阻與R₂的并聯(lián)：R_外=R

根據(jù)閉合電路歐姆定律：通過PQ的電流I=

通過Pa的電流為I_Pa=.方向P→a.