Question

2．如圖所示，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，方向豎直向下，在磁場(chǎng)中有邊長(zhǎng)為1的正方形導(dǎo)線框，ab邊質(zhì)量為m，其余邊質(zhì)量不計(jì)，cd邊有周定的水平軸，導(dǎo)線框可以繞其轉(zhuǎn)動(dòng)．現(xiàn)將導(dǎo)線框拉至水平位置由靜止釋放，不計(jì)摩擦和空氣阻力，金屬框經(jīng)過(guò)時(shí)間t運(yùn)動(dòng)到豎直位置，此時(shí)ab邊的速度為v，求：
（1）此過(guò)程中線框產(chǎn)生的平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小；
（2）線框運(yùn)動(dòng)到豎直位置時(shí)線框感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大�。�

Answer 1

分析 （1）根據(jù)題意，應(yīng)用法拉第電磁感應(yīng)定律可以求出平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)；
（2）已知ab邊的速度，由E=BLv可以求出線框產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)．

解答 解：（1）從水平位置到金屬框到達(dá)豎直位置過(guò)程中，由法拉第電磁感應(yīng)定律可知，平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)：
$\overline{E}$=$\frac{△Φ}{△t}$=$\frac{B△S}{△t}$=$\frac{B×{l}^{2}}{t}$=$\frac{B{l}^{2}}{t}$；
（2）在豎直位置，只有ab邊切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，其余邊不切割磁感線，不產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)，線框產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)：E=Blv；
答：（1）此過(guò)程中線框產(chǎn)生的平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小為$\frac{B{l}^{2}}{t}$；
（2）線框運(yùn)動(dòng)到豎直位置時(shí)線框感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小為Blv．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了求感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)問(wèn)題，分析清楚線框的運(yùn)動(dòng)過(guò)程、掌握基礎(chǔ)知識(shí)是正確解題的關(guān)鍵，應(yīng)用法拉第電磁感應(yīng)定律與E=BLv可以解題．