問題詳情:
如圖所示,垂直於紙面的勻強磁場磁感應強度為B.紙面內有一正方形均勻金屬線框abcd,其邊長為L,總電阻為R,ad邊與磁場邊界平行.從ad邊剛進入磁場直至bc邊剛要進入的過程中,線框在向左的拉力作用下以速度v勻速運動,求:
(1)感應電動勢的大小E;
(2)拉力做功的功率P;
(3)ab邊產生的焦耳熱Q.
【回答】
(1) ;(2) ;(3)
【解析】
由導體棒切割磁感線產生電動勢綜合閉合電路歐姆定律和解題.
(1)從ad邊剛進入磁場到bc邊剛要進入的過程中,只有ad邊切割磁感線,所以產生的感應電動勢為:;
(2)線框進入過程中線框中的電流為:
ad邊安培力為:
由於線框勻速運動,所以有拉力與安培力大小相等,方向相反,即
所以拉力的功率為:
聯立以上各式解得:;
(3) 線框進入過程中線框中的電流為:
進入所用的時間為:
ad邊的電阻為:
焦耳熱為:
聯立解得:.
知識點:法拉第電磁感應定律
題型:解答題