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如图甲所示,空间有区和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abcd是由均匀电阻丝做成的边长为LL>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,从区经过区完全进入区,线框ab边始终与磁场边界平行。

求:

1)当ab也在区运动时,dc边所受安培力的大小和方向;

2)线框从完全在区开始到全部进入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边刚进入区,到cd边刚进入区的过程中,da两点间的电势差Uda随时间t变化的图线。其中E0=BLv

答案

解:(1dc边产生的感应电动势  E=BLv 

线框中的感应电流    

dc边所受的安培力   F=BIL 

求出    

方向水平向左

2ab边经过区时,设电流为I,所用时间为t1,产生的热为Q1

         

由焦耳定律     

ab边进入区到cd边进入区,设电流为I2,所用时间为t2,产生的热为Q2

            

由焦耳定律     

整个过程中产生的热   Q=2Q1+Q2 

求出    

3)如图所示:

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