Question

【題目】如圖為俯視圖，虛線MN的右側(cè)存在一個(gè)豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B. 電阻為R、質(zhì)量為m，邊長(zhǎng)為L的正方形單匝金屬線框abcd放在光滑水平面上，ab邊在磁場(chǎng)外側(cè)緊靠MN虛線邊界．當(dāng)線框以初速度v0向左離開磁場(chǎng)過(guò)程中，安培力對(duì)線框所做的功為W．求：

（1）初速度v0時(shí)刻，線框中感應(yīng)電流I大小和方向；

（2）線框cd邊穿出磁場(chǎng)時(shí)速度v；

（3）線框穿出磁場(chǎng)一半過(guò)程中，通過(guò)線框截面的電量q

Answer 1

【答案】（1）；電流方向逆時(shí)針?lè)较颍?/span>2）（3）

【解析】試題分析：（1）根據(jù)E=BLv可求得感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，再由歐姆定律可求得感應(yīng)電流；由右手定則可明確感應(yīng)電流的方向；（2）由動(dòng)能定理可求得穿出時(shí)的速度大小；（3）根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律及歐姆定律可求得通過(guò)截面的電量．

（1）根據(jù)動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)有

所求電流為

電流方向逆時(shí)針?lè)较?/span>

（2）由動(dòng)能定理，解得

（3）根據(jù)定義

由法拉弟電磁感應(yīng)定律及歐姆定律，解得