题目内容

如图,在光滑水平面上,正方形导线框abcd,边长为L,电阻为R,在水平拉力的作用下,以恒定的速度V从匀强磁场的左区完全拉进右区(导线框ab边始终与磁场的边界平行),左右磁场感应强度均为B,但方向相反且均与导线框垂直,中间有宽度d(L>d)的无磁场区域,求水平拉力做的功.

答案:
解析:

  仅有一条边在无磁场区域时,I1

     F安1=BI1L=  (1)

  当两条边分别在两磁场区域时,I2 

     F安2=BI22L=  (2)

  因线框做匀速运动,故水平外力必与安培力大小相等.仅有一条边在无磁场区域时线框运动的位移为2d,两条边分别在两磁场区域时线框运动的位移为(L-d).当线框完全处于某一方磁场区域时,线圈内无感应电流,安培力为零.故水平拉力做的功为:

      W=F安12d+F安2(L-d)

  将(1)、(2)两式代入得  W=(2L-d)


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