题目内容
框abcd，各边长L，每边电阻均为R，磁场的磁感应强度为B，方向垂直纸面向外，现有一与ab段所用材料、粗细、长度都相同的电阻丝PQ架在导线框上，如图所示，现用一向右拉力F拉PQ，使它以恒定速度υ从ad滑向bc，求：（1）当PQ滑到
| L | 3 |
（2）整个过程中，拉力F的最大值是多少？
（3）整个过程中，框abcd上电功率的最大值是多少？
分析：（1）由E=BLv求出感应电动势的大小，根据串并联电路特点求出电路电阻，然后由欧姆定律求出干路电流．
（2）由并联电路特点求出电路最小电阻，由欧姆定律求出电路最大电流，由安培力公式求出最大安培力，然后由平衡条件求出拉力的最大值．
（3）由电功率公式求出abcd最大电功率．
（2）由并联电路特点求出电路最小电阻，由欧姆定律求出电路最大电流，由安培力公式求出最大安培力，然后由平衡条件求出拉力的最大值．
（3）由电功率公式求出abcd最大电功率．
解答：解：（1）当PQ滑过
L的距离时，PQ产生的感应电动势的大小为：E=BLv．
整个电路的总电阻为：R总=R+
=
R，
流过PQ的电流：I=
=
=
；
（2）当PQ在ad或bc处时，电路总电阻最小，电路电流最大，
电路最小总电阻：R最小=R+
=
，
电路最大电流I最大=
=
=
，
PQ受到的最大安培力：FB=BI最大L=
，
PQ做匀速直线运动，处于平衡状态，由平衡条件得：
最大拉力F=FB=
；
（3）框abcd上电功率的最大值：
P=I最大2R外=(
)2×
=
；
答：（1）当PQ滑到
距离时，流过PQ上的电流是
；
（2）整个过程中，拉力F的最大值是
；
（3）整个过程中，框abcd上电功率的最大值是
．
| 1 |
| 3 |
整个电路的总电阻为：R总=R+
(R+2×
| ||||
| 4R |
| 71 |
| 36 |
流过PQ的电流：I=
| E |
| R总 |
| BLv | ||
|
| 36BLv |
| 71R |
（2）当PQ在ad或bc处时，电路总电阻最小，电路电流最大，
电路最小总电阻：R最小=R+
| R×3R |
| 4R |
| 7R |
| 4 |
电路最大电流I最大=
| E |
| R最小 |
| BLv | ||
|
| 4BLv |
| 7R |
PQ受到的最大安培力：FB=BI最大L=
| 4B2L2v |
| 7R |
PQ做匀速直线运动，处于平衡状态，由平衡条件得：
最大拉力F=FB=
| 4B2L2v |
| 7R |
（3）框abcd上电功率的最大值：
P=I最大2R外=(
| 4BLv |
| 7R |
| R×3R |
| 4R |
| 12B2L2v2 |
| 49R |
答：（1）当PQ滑到
| L |
| 3 |
| 36BLv |
| 71R |
（2）整个过程中，拉力F的最大值是
| 4B2L2v |
| 7R |
（3）整个过程中，框abcd上电功率的最大值是
| 12B2L2v2 |
| 49R |
点评：本题是电磁感应与电路的综合问题，求出电路总电阻是正确解题的关键，应用E=BLv、欧姆定律、安培力公式、平衡条件与电功率公式即可正确解题．
练习册系列答案
阅读快车系列答案
相关题目
框abcd，各边长L，其中ab是一段电阻为R的均匀电阻丝，其余三边均为电阻可忽略的铜线．磁场的磁感应强度为B，方向垂直纸面向里，现有一与ab段所用材料、粗细、长度都相同的电阻丝PQ架在导线框上，如图所示，以恒定速度υ从ad滑向bc，当PQ滑过
固定在匀强磁场中的正方形导线框abcd，各边长为L，其中ab是一段电阻为R0的均匀电阻丝，其余三边均为电阻可忽略的铜线，磁场方向垂直纸面向里，磁感应强度为B．现有一与ab段的材料、粗细、长度都相同的电阻丝PQ架在导线框上，以恒定速度v从ad滑向bc，如图所示．当PQ滑过L/3的距离时，PQ两端的电势差是
l的距离时，通时aP段电阻丝的电流是多大？方向如何？
如图所示固定在匀强磁场中的正方形线框abcd，各边长为L，其中ab段是一段电阻为R的均匀电阻丝，其余三边均为电阻可忽略的铜线，磁场的磁感应强度为B，方向垂直纸面向里，现有一与ab段的材料、粗细、长度都相同的电阻丝PQ架在导线框上，以恒定的速度v从ad滑向bc，当PQ滑到何处时，通过PQ的电流最小？为多少？方向如何？