Question

【题目】如图，长L1宽L2的矩形线圈电阻为R，处于磁感应强度为B的匀强磁场边缘，线圈与磁感线垂直．将线圈以向右的速度v匀速拉出磁场，求：

（1）拉力F大小；
（2）拉力做的功W；
（3）通过线圈某一截面的电荷量q．

Answer 1

【答案】
（1）解：感应电动势：E=BL2V，

电流： ，

安培力：F安=BIL2，

线框做匀速直线运动，由平衡条件得：F=F安，

解得： ；

答：拉力F大小为 ；

（2）解：拉力的功： ；

答：拉力做的功W为 ；

（3）解：电荷量：

答：通过线圈某一截面的电荷量q为 ．

【解析】（1）线圈匀速运动，水平方向合力为零。拉力等于安培力。
（2）匀速运动过程中安培力为恒力直接用做功公式可求。
（3） 求解电磁感应现象中电荷量时一定用法拉第电磁感应定律，因为用此方法求得的电动势为平均感应电动势。
【考点精析】本题主要考查了安培力和电磁感应与力学的相关知识点，需要掌握安培力做功与路径有关，绕闭合回路一周，安培力做的功可以为正，可以为负，也可以为零，而不像重力和电场力那样做功总为零；用法拉第电磁感应定律和楞次定律求感应电动势的大小和方向；求回路中电流强度；分析研究导体受力情况（包含安培力，用左手定则确定其方向）；列动力学方程或平衡方程求解才能正确解答此题．