Question

3．磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)僅存在于邊長(zhǎng)為2l的正方形范圍內(nèi)，有一個(gè)電阻為R、邊長(zhǎng)為l的正方形導(dǎo)線框abcd，沿垂直于磁感線方向，以速度v勻速通過(guò)磁場(chǎng)，如圖所示，從ab進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)．
（1）畫(huà)出穿過(guò)線框的磁通量隨時(shí)間變化的圖象；
（2）判斷線框中有無(wú)感應(yīng)電流．若有，請(qǐng)判斷出感應(yīng)電流的方向．

Answer 1

分析 （1）穿過(guò)線框的磁通量大小為Φ=BS，可知進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，磁通量隨時(shí)間的增加而增加，全部進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)磁通量達(dá)到最大值Bl²，線框全在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)磁通量保持不變，當(dāng)線框離開(kāi)磁場(chǎng)時(shí)，磁通量隨時(shí)間的增加而減�。�根據(jù)磁通量的定義分析求圖象即可；
（2）運(yùn)用右手定則求線框進(jìn)出磁場(chǎng)時(shí)的感應(yīng)電流方向即可．

解答 解：（1）①線框進(jìn)入磁場(chǎng)階段：t為0→$\frac{l}{v}$，線框進(jìn)入磁場(chǎng)中的面積隨時(shí)間成正比，S=lvt，最后為Φ=BS=Bl²．
②線框在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)階段：t為$\frac{l}{v}$→$\frac{2l}{v}$，線框磁通量為Φ=Bl²，保持不變．
③線框離開(kāi)磁場(chǎng)階段：t為$\frac{2l}{v}$→$\frac{3l}{v}$，線框磁通量線性減小，最后為零．
所以磁通隨時(shí)間變化的圖象為：
（2）線框進(jìn)入磁場(chǎng)階段，穿過(guò)線框的磁通量增加，線框中將產(chǎn)生感應(yīng)電流．由右手定則可知，ab邊切割磁感線時(shí)產(chǎn)生感應(yīng)電流的方向?yàn)槟鏁r(shí)針?lè)较�；線框在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)階段，穿過(guò)線框的磁通量保持不變，無(wú)感應(yīng)電流產(chǎn)生；線框離開(kāi)磁場(chǎng)階段，穿過(guò)線框的磁通量減小，線框中將產(chǎn)生感應(yīng)電流．由右手定則可知，dc邊切割磁感線時(shí)感應(yīng)電流方向?yàn)轫槙r(shí)針?lè)较颍?br />答：（1）穿過(guò)線框的磁通量隨時(shí)間變化的圖象為：
（2）進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)感應(yīng)電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針?lè)较�，線框在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)無(wú)感應(yīng)電流，線框離開(kāi)磁場(chǎng)時(shí)產(chǎn)生順時(shí)針?lè)较虻母袘?yīng)電流．

點(diǎn)評(píng) 熟悉磁通量的定義和利用右手定則求解感應(yīng)電流的方向是解決本題的關(guān)鍵，亦可用楞次定律求解感應(yīng)電流的方向．