Question

（7分）如图所示。光滑的水平面上有一个矩形导体框abcd，ab＝0.4m，cd＝0.6m，它的电阻为0.4Ω。它的右侧有一宽度为L＝0.4m 、磁感应强度为B＝0.5T、方向竖直向下的匀强磁场。现用一外力将该导体框以大小为V＝5.0m／S的速度匀速地拉到磁场的右侧。试求：

（1）ab在磁场中运动时线框中的感应电流大小和方向。

（2）导体框穿过磁场的过程中产生的电热。

Answer 1

（1）ab在磁场中运动时线框中的感应电动势为

E＝BLV＝0.5×0.4×5.0＝1.0V（1分）

由闭合电路欧姆定律得

I＝E／（R+r）＝1.0／0.4＝2.5A（1分）

（2）导体框的ab穿过磁场的过程中产生的电热为

Q₁＝I²Rt₁ （1分）    

t₁＝L／V（1分）

两式联立解得Q₁＝I²R L／V＝（2.5²×0.4×0.4 ）／5.0＝0.2J（1分）

导体框的ab穿过磁场的过程中产生的电热为

Q₂＝Q₁（1分）

所以导体框穿过磁场的过程中产生的电热为Q＝2Q₁＝0.4J（1分）