题目内容

如图所示,Ⅰ、Ⅱ为两匀强磁场区,Ⅰ区域的磁场方向垂直纸面向里,Ⅲ区域的磁场方向垂直纸面向外,磁感应强度均为B.两区域中间为宽S的无磁场区域Ⅱ.有一边长为L(L>s),电阻为R的正方形金属框abcd置于Ⅰ区域, ab边与磁场边界平行.现拉着金属框以速度v向右匀速移动.

(1)分别求出当ab边刚进入中央无磁场区Ⅱ,和刚进入磁场区Ⅲ时,通过ab边的电流大小和方向.

(2)求把金属框从Ⅰ区域完全拉入Ⅲ区域过程中拉力所做的功.

答案:
解析:

解析:(1)ab边刚进入Ⅱ时,cd边为电源;E=BLv,I==,方向由b到a.

  (2)ab边从进入Ⅱ到刚进入Ⅲ,拉力做功W1=.=;从ab边进入Ⅲ到cd边恰离开Ⅰ,拉力做功W2=·=,cd边从恰离开Ⅰ到Ⅲ,拉力做功W3=W1=.

  整个过程中拉力做的总功为W=W1+W2+W3=.

  答案:(1),b→a      (2)

  小结:做功过程,按等效电源的变化划分比较明显,否则,对 W2容易出错.

  引申:若L<s,求拉力的功.

  答案:W=(这时,只有出Ⅰ,进Ⅲ两个过程)

 


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