Question

（14分）導(dǎo)電的正方形線框邊長(zhǎng)為，每邊的電阻均為r₀，線框置于光滑水平導(dǎo)軌oo^/與nn^/上，導(dǎo)軌間距也為，電阻不計(jì)，on端所接電池的電動(dòng)勢(shì)為ε，內(nèi)阻為r，整個(gè)裝置處在磁感強(qiáng)度大小為B方向向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中．現(xiàn)將電鍵s閉合，求s閉合瞬間

（1）線框所受安培力的方向（在圖中標(biāo)示出來(lái)）；

（2）線框所受安培力的大小；

（3）電路的發(fā)熱功率．

 

Answer 1

（14分）

解答：

（1）根據(jù)左手定則，ab邊與dc邊所受的安培力方向

均沿導(dǎo)軌o^/ n^/方向  （2分）

（2）因?yàn)閷?dǎo)軌電阻不計(jì)，所以ad邊與cb邊均構(gòu)成短路   （2分）

總電流為  （3分）

     由整體法可求得線框所受安培力的合力為   （4分）

說(shuō)明：如未考慮到ad邊與cb邊構(gòu)成短路，按以下求法且算出結(jié)果的得8分。

       總電流  （1分）

 （2分）    （1分）

 （1分），        （1分）   

           根據(jù)F=BI l，線框所受安培力的合力為

 F=F_ab+F_dc=  (2分)

   

（3）電路的發(fā)熱功率為  （3分）

說(shuō)明：如未考慮到ad邊與cb邊構(gòu)成短路，按以下求法且算出結(jié)果的得2分。

        （2分）