Question

如圖甲所示，空間有一寬為2L的勻強磁場區域，磁感應強度為B，方向垂直紙面向外.abcd是由均勻電阻絲做成的邊長為L的正方形線框，總電阻為R.線框以垂直磁場邊界的速度v勻速通過磁場區域.在運動過程中，線框ab、cd兩邊始終與磁場邊界平行.線框剛進入磁場的位置x=0，x軸沿水平方向向右.求:
(1)cd邊剛進入磁場時，ab兩端的電勢差，并指明哪端電勢高；
(2)線框穿過磁場的過程中，線框中產生的焦耳熱；
(3)在下面的乙圖中，畫出ab兩端電勢差U_ab隨距離變化的圖象.其中U₀=BLv₀.
 

Answer 1

（1）ab兩端的電勢差     b端電勢高
（2）
（3）

解:(1)dc切割磁感線產生的感應電動勢 E=BLv              (2分)
回路中的感應電流                               (2分)
ab兩端的電勢差     b端電勢高        (2分)
(2)設線框從dc邊剛進磁場到ab邊剛進磁場所用時間為t
由焦耳定律有                                  (2分)
L = vt                                 (2分)
求出                                        (2分)
(3)
(6分)
說明:畫對一條給2分.