Question

【題目】如圖所示，在水平面（紙面）內(nèi)虛線MN的右側(cè)存在勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，方向豎直向下。虛線MN的左側(cè)放置一邊長(zhǎng)為L的正方形導(dǎo)體線框abcd，其一條邊cd與MN平行。現(xiàn)給導(dǎo)體框一水平向右的恒力F，導(dǎo)體框恰好能夠勻速進(jìn)入磁場(chǎng)中（移動(dòng)過程中cd始終與MN平行）。已知線框質(zhì)量為m，電阻為R，線框與水平面的滑動(dòng)摩擦力大小為，求：

（1）線框進(jìn)入磁場(chǎng)過程中的速度大小；

（2）線框進(jìn)入磁場(chǎng)過程中流經(jīng)線框某一橫截面的電荷量。

Answer 1

【答案】（1）（2）

【解析】

應(yīng)用安培力公式求出安培力，線框勻速進(jìn)入磁場(chǎng)，由平衡條件可以求出線框進(jìn)入磁場(chǎng)的速度大小；由法拉第電磁感應(yīng)定律求出感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，由歐姆定律求出感應(yīng)電流，應(yīng)用電流定義式求出電荷量。

（1）線框進(jìn)入磁場(chǎng)過程受到的安培力：

線框勻速進(jìn)入磁場(chǎng)，由平衡條件得：

解得：

（2）線框進(jìn)入磁場(chǎng)過程，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)：

感應(yīng)電流：

通過線框?qū)Ь�橫截面的電荷量：q＝I△t

解得：