题目内容
【题目】如图，光滑绝缘的水平面上一个倒放的“曰”字型导线框，四周
为正方形，每边长度为
，中间的导线
距离右侧边
的距离为
。上下横边
不计电阻，每条竖直边
、
、
的电阻都是
。虚线右侧存在着竖直向下的匀强磁场，磁感应强度为
，磁场边界与导线框的竖边平行。现在让导线框以速度
匀速垂直进入磁场区域。忽略一切阻力。试分析
（1）导线框匀速进入磁场过程中所需外力的情况，并计算所需外力的大小和方向；
（2）线框匀速进入过程中电路中产生的焦耳热Q
（3）分析、计算线框匀速进入磁场过程中ef边消耗的电功率多大。
【答案】⑴
，方向向右⑵
⑶
【解析】⑴
边切割磁感线时: 
, …①
电路总电阻为
②
边受到安培力大小： 
…③，方向向左
匀速运动，外力与安培力等大反向： 
，方向向右……④
、
两个边都进入磁场时，同时产生电动势，并联的电动势仍为E，电源内阻变为
，外电阻变为R⑤
根据①②式导线框中的总电流强度不变。
、
两边中电流强度分别为： 
……⑥
、
边受到安培力大小相等，总值： 
……⑦，方向向左
根据④式可知， 
，方向向右……⑧
⑵线框进入磁场过程中，外力克服安培力做的功大小等于线框中产生的焦耳热：
……⑨
⑶只有
边进入时，根据①②式， 
边中电流强度： /span>
…⑩
边消耗电功率： 
=
、
两个边都进入磁场时，根据①②式， 
边中电流强度为
边消耗电功率： 
=
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