Question

3．一個邊長為a=1m的正方形線圈，總電阻為R=2Ω，當線圈以v=2m/s的速度通過磁感應強度為B=0.5T的勻強磁場區(qū)域時，線圈平面總保持與磁場垂直．若磁場的寬度b＞1m，如圖所示，求：
（1）線圈進入磁場過程中感應電流的大小和方向；
（2）線圈離開磁場過程中線圈所受安培力的大小和方向．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)E=BLv求出感應電動勢，再由歐姆定律求出感應電流，并由楞次定律來判定感應電流方向．
（2）根據(jù)左手定則判定安培力方向，依據(jù)F=BIL，求解安培力大小．

解答 解：（1）根據(jù)E=Blv，I=$\frac{E}{R}$，知：I=$\frac{Bav}{R}$=$\frac{0.5×1×2}{2}$ A=0.5A；
由楞次定律，則線圈進入磁場過程中感應電流的方向：逆時針方向．
（2）根據(jù)左手定則，則安培力方向為水平向左；
有：F=BIa=0.5×0.5×1=0.25N．
答：（1）線圈進入磁場過程中感應電流的大小為0.5A，方向為逆時針；
（2）線圈離開磁場過程中線圈所受安培力的大小0.25N，方向為水平向左．

點評 本題考查了求感應電流、安培力、線圈產生的熱量，應用E=BLv、歐姆定律、安培力公式、楞次定律的內容，注意右手定則與左手定則的區(qū)別．