Question

如圖所示，用均勻?qū)Ь�折成矩形線框abcd，其總電阻R=0.6Ω，邊長(zhǎng)l₁=0.1m，l₂=0.2m．有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B=0.2T，方向垂直于線框平面．現(xiàn)將線框從磁場(chǎng)中以v=6m/s的速度向右勻速拉出．問：
（1）ab邊未離開磁場(chǎng)前，線框中是否產(chǎn)生感應(yīng)電流？
（2）ab邊剛離開磁場(chǎng)時(shí)，①線框中感應(yīng)電流是多大？②cd邊受到的安培力是多大？③c、d兩端的電壓是多大？

Answer 1

分析：（1）根據(jù)產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件：穿過閉合電路的磁通量發(fā)生變化，進(jìn)行分析．
（2）ab邊剛離開磁場(chǎng)時(shí)，
①先由公式E=BL₁v求出cd邊切割產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，再根據(jù)歐姆定律求出線框中的感應(yīng)電流．
②cd邊與磁場(chǎng)垂直，由公式F=BIl₁求解安培力大�。�
③cd邊相當(dāng)于電源，c、d兩端的電壓是路端電壓，由歐姆定律求解．

解答：解：（1）不會(huì)產(chǎn)生，因?yàn)殚]合回路中的磁通量不發(fā)生改變．
（2）①ab邊剛離開磁場(chǎng)時(shí)，cd邊切割產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)e=Bl₁v=0.2×0.1×6V=0.12V，
線框中感應(yīng)電流是：I=

e

R

=

0.12

0.6

A=0.2A
②cd邊受到的安培力：F=Bl1I=0.2×0.1×0.2N=4.0×10-3N
③c、d兩端的電壓：U_cd=e-IR_cd=（0.12-0.2×0.1）V=0.1V．
答：（1）ab邊未離開磁場(chǎng)前，線框中不會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流．
（2）ab邊剛離開磁場(chǎng)時(shí)，①線框中感應(yīng)電流是0.2A．
②cd邊受到的安培力是4×10^-3N．
③c、d兩端的電壓是0.1V．

點(diǎn)評(píng)：本題是電磁感應(yīng)與電路的綜合，考查了導(dǎo)體切割產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)公式，閉合電路歐姆定律等知識(shí)，比較基礎(chǔ)，難度不大．