题目内容
【题目】如图所示,用质量为m、电阻为R的均匀导线做成边长为l的单匝正方形线框MNPQ , 线框每一边的电阻都相等.将线框置于光滑绝缘的水平面上.在线框的右侧存在竖直方向的有界匀强磁场,磁场边界间的距离为2l , 磁感应强度为B.在垂直MN边的水平拉力作用下,线框以垂直磁场边界的速度v匀速穿过磁场.在运动过程中线框平面水平,且MN边与磁场的边界平行.求:
(1)线框MN边刚进入磁场时,线框中感应电流的大小;
(2)线框MN边刚进入磁场时,M、N两点间的电压UMN;
(3)在线框从MN边刚进入磁场到PQ边刚穿出磁场的过程中,线框中产生的热量是多少?
【答案】
(1)
线框MN边在磁场中运动时,感应电动势E=Blv;
所以线框中的感应电流 ;
(2)
M、N两点间的电压UMN=IR外=I· R=
Blv;
(3)
线框运动过程中有感应电流的时间 ,
所以此过程线框中产生的焦耳热
【解析】本题考查法拉第电磁感应定律和欧姆定律以及焦耳定律的综合应用。
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