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闭合电路欧姆定律
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如图所示，空间有一宽为2L的匀强磁场区域，磁感应强度为B，方向垂直纸面向外．abcd是由均匀电阻丝做成的边长为L的正方形线框，总电阻为R．线框以垂直磁场边界的速度v匀速通过磁
网友投稿 2022-12-16 00:00:00 互联网
◎ 题目
如图所示，空间有一宽为2L的匀强磁场区域，磁感应强度为B，方向垂直纸面向外．abcd是由均匀电阻丝做成的边长为L的正方形线框，总电阻为R．线框以垂直磁场边界的速度v匀速通过磁场区域．在运动过程中，线框ab、cd两边始终与磁场边界平行．求：
（1）cd边刚进入磁场和cd边刚离开磁场时，ab两端的电势差分别是多大？并分别指明a、b哪端电势高．
（2）线框通过磁场的整个过程中，线框中产生的焦耳热．
◎ 答案
（1）cd边刚进入磁场时，cd边切割磁感线产生的感应电动势E=BLv①
回路中的感应电流
I=
BLv
R
②
ab两端的电势差
U=I?
1
4
R=
1
4
BLv
③
b端电势高
cd边刚离开磁场时，ab边切割磁感线产生感应电动势大小和回路中电流大小与cd边刚进入磁场时的时间相同，
即为
I′=I=
BLv
R
④
所以ab两端的电势差为
U′=I?
3
4
R=
3
4
BLv
⑤
b端电势高
（2）线框从cd边刚进入磁场到ab边刚进入磁场的过程中，产生顺时针的感应电流；线框全部进入磁场中时，由于磁通量不变，没有感应电流产生；线框cd边刚离开磁场到ab边刚离开磁场的过程中产生逆时针方向的电流．
由题知线框在两个过程中产生的感应电流大小相等，设线框能产生感应电流的时间为t，产生的总焦耳热为Q，
则有
t=
2L
v
⑥
Q=I
2
Rt⑦
联立②⑥⑦式解得：
Q=
2
B
2
L
3
v
R
⑧
答：（1）cd边刚进入磁场和cd边刚离开磁场时，ab两端的电势差分别是
BLv
4
与
3BLv
4
；均是b端电势高．
（2）线框通过磁场的整个过程中，线框中产生的焦耳热为
2
B
2
L
3
v
R
．
◎ 解析
“略”
◎ 知识点
专家分析，试题“如图所示，空间有一宽为2L的匀强磁场区域，磁感应强度为B，方向垂直纸面向外．abcd是由均匀电阻丝做成的边长为L的正方形线框，总电阻为R．线框以垂直磁场边界的速度v匀速通过磁…”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/202212/430043.html
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