如图甲所示，空间有Ⅰ区和Ⅲ区两个有理想边界的匀强磁场区域，磁感应强度大小均为B，方向如图所示．两磁场区域之间有宽度为s的无磁场区域Ⅱ．abcd是由均匀电阻丝做成的边长为L（L＞-00教育-零零教育信息网

如图甲所示，空间有Ⅰ区和Ⅲ区两个有理想边界的匀强磁场区域，磁感应强度大小均为B，方向如图所示．两磁场区域之间有宽度为s的无磁场区域Ⅱ．abcd是由均匀电阻丝做成的边长为L（L＞

首页 > 考试 > 物理 > 高中物理 > 闭合电路欧姆定律/2022-12-16 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

◎ 题目

如图甲所示，空间有Ⅰ区和Ⅲ区两个有理想边界的匀强磁场区域，磁感应强度大小均为B，方向如图所示．两磁场区域之间有宽度为s的无磁场区域Ⅱ．abcd是由均匀电阻丝做成的边长为L（L＞s）的正方形线框，每边的电阻为R．线框以垂直磁场边界的速度v水平向右匀速运动，从Ⅰ区经过Ⅱ区完全进入Ⅲ区，线框ab边始终与磁场边界平行．求：
（1）当ab边在Ⅱ区运动时，dc边所受安培力的大小和方向；
（2）线框从完全在Ⅰ区开始到全部进入Ⅲ区的整个运动过程中产生的焦耳热；
（3）请在图乙的坐标图中画出，从ab边刚进入Ⅱ区，到cd边刚进入Ⅲ区的过程中，
d、a两点间的电势差U_da随时间t变化的图线．其中E₀=BLv．

魔方格

◎ 答案

（1）dc边产生的感应电动势　E=BLv 　　
魔方格

线框中的感应电流　I=

dc边所受的安培力 F=BIL　　
求得F=

B2L2v

，方向水平向左　　
（2）ab边经过Ⅱ区时，设电流为I₁，所用时间为t₁，产生的热为Q₁
有　I1=

，t1=

由焦耳定律　Q₁=I₁ ²?4Rt₁，U_da=

BLv
从ab边进入Ⅲ区到cd边进入Ⅱ区，设电流为I₂，所用时间为t₂，产生的热为Q₂，则有
　I2=

，t2=

L-s

由焦耳定律得 Q₂=I₂ ²?4Rt₂，U_da=-

×2BLv=

BLv
整个过程中产生的热　Q=2Q₁+Q₂　　　
解得，Q=

B2L2v(2L-s)

从cd边进入Ⅱ区到cd边进入Ⅲ区，U_da=-

BLv
（3）
画出d、a两点间的电势差U_da随时间t变化的图线如图．
答：
（1）当ab边在Ⅱ区运动时，dc边所受安培力的大小为

B2L2v

，方向水平向左；
（2）线框从完全在Ⅰ区开始到全部进入Ⅲ区的整个运动过程中产生的焦耳热是

B2L2v(2L-s)

；
（3）图象如图所示．

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

专家分析，试题“如图甲所示，空间有Ⅰ区和Ⅲ区两个有理想边界的匀强磁场区域，磁感应强度大小均为B，方向如图所示．两磁场区域之间有宽度为s的无磁场区域Ⅱ．abcd是由均匀电阻丝做成的边长为L（L＞…”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。