Question

（7分）如圖所示。光滑的水平面上有一個(gè)矩形導(dǎo)體框abcd，ab＝0.4m，cd＝0.6m，它的電阻為0.4Ω。它的右側(cè)有一寬度為L(zhǎng)＝0.4m 、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B＝0.5T、方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)�，F(xiàn)用一外力將該導(dǎo)體框以大小為V＝5.0m／S的速度勻速地拉到磁場(chǎng)的右側(cè)。試求：

（1）ab在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)線框中的感應(yīng)電流大小和方向。

（2）導(dǎo)體框穿過(guò)磁場(chǎng)的過(guò)程中產(chǎn)生的電熱。

Answer 1

（1）ab在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)線框中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為

E＝BLV＝0.5×0.4×5.0＝1.0V（1分）

由閉合電路歐姆定律得

I＝E／（R+r）＝1.0／0.4＝2.5A（1分）

（2）導(dǎo)體框的ab穿過(guò)磁場(chǎng)的過(guò)程中產(chǎn)生的電熱為

Q₁＝I²Rt₁ （1分）    

t₁＝L／V（1分）

兩式聯(lián)立解得Q₁＝I²R L／V＝（2.5²×0.4×0.4 ）／5.0＝0.2J（1分）

導(dǎo)體框的ab穿過(guò)磁場(chǎng)的過(guò)程中產(chǎn)生的電熱為

Q₂＝Q₁（1分）

所以導(dǎo)體框穿過(guò)磁場(chǎng)的過(guò)程中產(chǎn)生的電熱為Q＝2Q₁＝0.4J（1分）