Question

19．如圖一個邊長為L=0.5m電阻為R=2Ω的正方形金屬線框abcd，在水平向右的恒力F作用下，以v=4m/s的速度勻速進入左邊有明顯邊界的勻強磁場內(nèi)，若磁場的磁感應強度為B=2T，在線框進入磁場的過程中求
（1）cd邊兩端電壓
（2）恒力F的大�。�

Answer 1

分析 （1）根據(jù)切割產(chǎn)生的感應電動勢公式求出感應電動勢的大小，結(jié)合歐姆定律求出cd邊兩端的電壓．
（2）根據(jù)歐姆定律求出電流的大小，抓住恒力F和安培力相等求出恒力F的大�。�

解答 解：（1）切割產(chǎn)生的感應電動勢為：
E=BLv=2×0.5×4V=4V，
則cd邊兩端的電壓為：
U=$\frac{E}{R}×\frac{3}{4}R=\frac{3}{4}E=\frac{3}{4}×4V=3V$．
（2）回路中的電流為：
I=$\frac{E}{R}=\frac{4}{2}A=2A$，
根據(jù)平衡知：
F=F_A=BIL=2×2×0.5N=2N．
答：（1）cd邊兩端的電壓為3V．
（2）恒力F的大小為2N．

點評 本題考查了電磁感應與電路和力學的基本運用，知道切割的部分相當于電源，結(jié)合閉合電路歐姆定律和安培力公式進行求解，基礎題．