题目内容
如图甲所示,空间有一宽为2L的匀强磁场区域,磁感应强度为B,方向垂直纸面向外.abcd是由均匀电阻丝做成的边长为L的正方形线框,总电阻值为R.线框以垂直磁场边界的速度v匀速通过磁场区域.在运动过程中,线框ab、cd两边始终与磁场边界平行.设线框刚进入磁场的位置x=0,x轴沿水平方向向右.求:
(1)cd边刚进入磁场时,ab两端的电势差,并指明哪端电势高;
(2)线框穿过磁场的过程中,线框中产生的焦耳热;
(3)在乙图中,画出ab两端电势差Uab随距离变化的图象,其中U0=BLv.
甲
乙
解析:(1)dc切割磁感线产生的感应电动势E=BLv
回路中的感应电流I=
ab两端的电势差U=I·R=
BLv,b端电势高.
(2)设线框从dc边刚进磁场到ab边刚进磁场所用时间为t
由焦耳定律Q=2I2Rt
L=vt联立解得Q=.
(3)如图所示
答案:(1)BLv,b点电势高 (2)
(3)如解析图所示