题目内容


如下图所示,边长为l的正方形金属框abcd套在U型金属框架MNPQ内,两者都放在光滑的水平地板上,U型框架与方形金属框之间接触良好且无摩擦。方形金属框acbd边电阻为R,其余两边电阻不计;U型框架NQ边的电阻为R,其余两边电阻不计。虚线右侧空间存在着一个范围足够大的竖直向下的匀强磁场,磁场的磁感强度大小为B。如果将方形金属框固定不动,用力拉动U型框使它以速度v0垂直NQ边向右匀速运动,求:

(1)拉力为多大?

(2)bd两端的电势差为多大?


【命题立意】本题主要考查感应电流和电路。

【思路点拨】本题着重从两个方面考虑问题:一是谁是电源,电动势是多少?二是谁是外电路,bd两端的电压是路端电压还是电动势的大小?

【答案】(1);(2)

【解析】(1)U型框向右运动时,NQ边相当于电源,产生的感应电动势(1分)

U型框连同方框构成的闭合电路的总电阻为(1分)闭合电路的总电流为(1分)

NQ边受到的安培力为即拉动型框使它以速度v0垂直NQ边向右匀速运动的拉力为(1分)

(2)根据闭合电路欧姆定律可知,bd两端的电势差为:(2分)


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