Question

【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？

Answer 1

【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。