空间存在以ab、cd为边界的匀强磁场区域,磁感应强度大小为B,方向垂直纸面向外,区域宽为l1。现有一矩形线框处在图中纸面内,它的短边与ab重合,边长为l2,长边的长度为2l1,

◎ 题目

空间存在以ab、cd为边界的匀强磁场区域,磁感应强度大小为B,方向垂直纸面向外,区域宽为l1。现有一矩形线框处在图中纸面内,它的短边与ab重合,边长为l2,长边的长度为2l1,如图所示。某时刻线框以初速v沿与ab垂直的方向进入磁场区域,同时某人对线框施以作用力,使它的速度大小和方向保持不变。设该线框的电阻为R。从线框开始进入磁场到完全离开磁场的过程中,人对线框作用力所做的功等于_________________。

◎ 答案

◎ 解析

本题中线框的运动过程分为三段:①右边进入磁场到右边离开磁场;②从右边离开磁场到左边进入磁场;③从左边进入磁场到左边离开磁场。在过程①、③中,穿过闭合线圈的磁通量发生变化,线路中产生的感应电流I=,线框所受安培力F=BIl2,又因为线框做匀速运动,所以人对线框的作用力与线框所受安培力等大反向,人对线框作用力做的功为W=F×2l1=F×2l1。在过程②中,通过线框的磁通量不变,无感应电流,线框不受安培力,人对线框的作用力也为零。所以,人对线框做的功为:

◎ 知识点

    专家分析,试题“空间存在以ab、cd为边界的匀强磁场区域,磁感应强度大小为B,方向垂直纸面向外,区域宽为l1。现有一矩形线框处在图中纸面内,它的短边与ab重合,边长为l2,长边的长度为2l1,…”主要考查了你对  【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。

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