题目内容
【题目】如图所示，在区域I(
)和区域II(
)内分别存在匀强磁场，磁感应强度的大小分别为2B和B，方向相反，且都垂直于xOy平面。边长为L(L<d)的正方形金属线框abcd，质量为m，电阻为R，ab边位于区域I的左边界。在平行于x轴方向的拉力F作用下，线框以
的速度匀速运动，直至全部进入磁场区域II。金属线框重力不计，求：
(1)线框在进入磁场I过程中，ab两点间的电势差Uab；
(2)线框在进入磁场II过程中，拉力F的大小；
(3)当线框全部进入磁场II时，撤去拉力F，此后线框在离开磁场II过程中中产生的热量Q。
【答案】(1) 
(2) 
(3) 
【解析】
(1)线框在进入磁场Ⅰ过程中，ab边的切割电动势
E1=2BLv
电流
，根据欧姆定律
可得
(2)线框在进入磁场Ⅱ过程中，ab边和cd边同时切割磁感线产生电动势
E2=2BLv+BLv
电流
，线框受到的安培力
由平衡方程
可得
(3)线框在离开磁场Ⅱ的过程中，由动量定理
电流
，由法拉第电磁感应定律
由能量守恒定律
可得
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