Question

【題目】如圖所示，用質量為m、電阻為R的均勻導線做成邊長為l的單匝正方形線框MNPQ ， 線框每一邊的電阻都相等．將線框置于光滑絕緣的水平面上．在線框的右側存在豎直方向的有界勻強磁場，磁場邊界間的距離為2l ， 磁感應強度為B.在垂直MN邊的水平拉力作用下，線框以垂直磁場邊界的速度v勻速穿過磁場．在運動過程中線框平面水平，且MN邊與磁場的邊界平行．求：

（1）線框MN邊剛進入磁場時，線框中感應電流的大小；
（2）線框MN邊剛進入磁場時，M、N兩點間的電壓UMN；
（3）在線框從MN邊剛進入磁場到PQ邊剛穿出磁場的過程中，線框中產生的熱量是多少？

Answer 1

【答案】
（1）

線框MN邊在磁場中運動時，感應電動勢E＝Blv；

所以線框中的感應電流 ;

（2）

M、N兩點間的電壓UMN＝IR外＝I· R＝ Blv;

（3）

線框運動過程中有感應電流的時間 ，

所以此過程線框中產生的焦耳熱

【解析】本題考查法拉第電磁感應定律和歐姆定律以及焦耳定律的綜合應用。