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如图所示，由粗细均匀、同种金属导线构成的长方形线框abcd放在光滑的水平桌面上，线框边长分别为L和2L，其中ab段的电阻为R．在宽度为2L的区域内存在着磁感应强度为B的匀强磁场
网友投稿 2022-12-16 00:00:00 互联网
◎ 题目
如图所示，由粗细均匀、同种金属导线构成的长方形线框abcd放在光滑的水平桌面上，线框边长分别为L和2L，其中ab段的电阻为R．在宽度为2L的区域内存在着磁感应强度为B的匀强磁场，磁场的方向竖直向下．线框在水平拉力的作用下以恒定的速率v通过匀强磁场区域，线框平面始终与磁场方向垂直．求：
（1）在线框的cd边刚进入磁场时，ab边两端的电压U
ab
；
（2）为维持线框匀速运动，水平拉力F的大小；
（3）在线框通过磁场的整个过程中，bc边金属导线上产生的电热Q
bc
．
◎ 答案
（1）cd边进入磁场时产生的感应电动势为 E=BLv
整个回路的电阻为 R
总
=6R
回路中的电流为
I=
E
R
总
=
BLv
6R
ab边两端电压的大小为 U
ab
=IR=
1
6
BLv
（2）为维持线框匀速运动，外力应始终等于安培力，即：F=F
安
线框所受安培力为F
安
=BIL=
B
2
L
2
v
6R
则水平拉力 F=F
安
=
B
2
L
2
v
6R
（3）整个线框通过磁场的过程中所经历的时间为
t=
x
v
=
4L
v
整个过程中bc段金属导线上产生的电热为
Q
bc
=I
2
2Rt=
(
BLv
6R
)
2
?2R?
4L
v
=
2
B
2
L
3
v
9R
答：
（1）在线框的cd边刚进入磁场时，ab边两端的电压U
ab
为
1
6
BLv；
（2）为维持线框匀速运动，水平拉力F的大小为
B
2
L
2
v
6R
；
（3）在线框通过磁场的整个过程中，bc边金属导线上产生的电热Q
bc
是
2
B
2
L
3
v
9R
．
◎ 解析
“略”
◎ 知识点
专家分析，试题“如图所示，由粗细均匀、同种金属导线构成的长方形线框abcd放在光滑的水平桌面上，线框边长分别为L和2L，其中ab段的电阻为R．在宽度为2L的区域内存在着磁感应强度为B的匀强磁场…”主要考查了你对 【闭合电路欧姆定律】，【导体切割磁感线时的感应电动势】，【电磁感应现象中的磁变类问题】，【电磁感应现象中的切割类问题】 等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”，你可以点击相应的链接进行查看和学习。
http://www.00-edu.com/html/202212/429712.html
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