Question

【題目】如圖所示，一有界的勻強磁場區(qū)域，虛線MN、PQ是磁場邊界，磁場磁感強度為B，磁場區(qū)寬度為2L，一長方形線框abcd質(zhì)量為m，電阻為R，邊長分別是L和3L，ab、cd平行于MN，以垂直于磁場和邊界的初速度v0從左側(cè)進入磁場區(qū)并只在安培力作用下運動，最終以的速度離開，速度隨位移變化如圖。求：

(1)ab邊進入磁場時刻線框加速度a；

(2)從ab邊進入到ab邊離開磁場過程通過線框的電量q；

(3)ab邊穿過磁場和cd邊穿過磁場兩過程線框產(chǎn)生電熱之比。

Answer 1

【答案】(1)；(2) ；(3)。

【解析】

本題考察法拉第電磁感應定律的運用。結(jié)合物體運動過程受力分析，運用電磁感應定律進行計算。

(1)進入磁場時，感應電動勢

安培力

加速度

聯(lián)立解得

(2)從ab邊進入到ab邊離開磁場過程中，非恒定電流，故

(3)運用動能定理分析兩段過程，線框克服安培力做的功等于回路產(chǎn)生的電熱

解得