（2012•长宁区一模）如图所示，匀强磁场磁感应强度 B=0.2T，磁场宽度 L=0.3m，一正方形

来源：学生作业帮编辑：拍题作业网作业帮分类：综合作业时间：2024/05/19 00:15:21

（2012•长宁区一模）如图所示，匀强磁场磁感应强度 B=0.2T，磁场宽度 L=0.3m，一正方形金属框边长 ab=0.1m，每边电阻R=0.2Ω，金属框在拉力F作用下以v=10m/s的速度匀速穿过磁场区，其平面始终保持与磁感线方向垂直．求：
（1）画出金属框穿过磁场区的过程中，金属框内感应电流i和a、b两端电压U_ab随时间t的变化图线（规定以adcba为正方向）；
（2）金属框穿过磁场区域的过程中，拉力F做的功；
（3）金属框穿过磁场区域的过程中，导线ab上所产生的热量．

（1）线框匀速穿过磁场，进入和穿出磁场时产生的感应电流大小相等，都为 i＝
Blabv
R＝
0.2×0.1×10
0.8A＝0.25A，根据楞次定律可知，进入磁场时感应电流方向沿adcba，是正值；穿出磁场时感应电流方向沿abcda，为负值．

进入磁场过程，a、b两端电压为 Uab1＝
3
4Blabv＝0.15V
完全在磁场中运动时，a、b两端电压为 U_ab2=Bl_abv=0.2V
穿出磁场过程，a、b两端电压为 Uab3＝
1
4Blabv＝0.05V
画出金属框穿过磁场区的过程中，金属框内感应电流i随时间t的变化图线如图所示
（2）金属框进入和穿出磁场的过程中，所受的安培力大小为 F＝BIlab＝
B2
l2abv
R＝
0.22×0.12×10
0.8N＝5×10−3N
由平衡条件得，拉力大小为 F_拉=F=5×10^-3N
拉力做功为 W=F_拉×2l_bc=5×10^-3×2×0.1=1×10^-3J
（3）根据能量守恒得导线ab上所产生的热量为 Q_ab=
1
4W=2.5×10^-4J
答：（1）画出金属框穿过磁场区的过程中，金属框内感应电流i随时间t的变化图线如图所示．
（2）画出两端电压U_ab随时间t的变化图线如图所示．
（3）金属框穿过磁场区域的过程中，拉力F做的功为1×10^-3J．
（4）金属框穿过磁场区域的过程中，导线ab上所产生的热量是2.5×10^-4J．

（2012•长宁区一模）如图所示，匀强磁场磁感应强度 B=0.2T，磁场宽度 L=0.3m，一正方形物理大神速进匀强磁场磁感应强度 B=0.2T,磁场宽度 L=3 （2012•潍坊一模）如图所示，圆形匀强磁场半径R=l cm，磁感应强度B=I T，方向垂直纸面向里如图所示，在磁感应强度大小B=0.5T的匀强磁场中，有一竖直放置的导体框架，框架宽l=0.4m，框架上端的电阻（2013•南昌二模）如图所示，在一磁感应强度B=0.5T的匀强磁场中，垂直于磁场方向水平放置着两根相距为h=0.1m的如图所示，在磁场感应强度为B=0.4T的匀强磁场中，有一与磁感线垂直且水平放置的，长为L=0.2m的绝缘摆线，拉一质量为一质量为m、带电量为q的带电粒子以某一初速射入如图所示的匀强磁场中（磁感应强度为B，磁场宽度为L），要使此带电粒子穿过这如图所示,一半径为r=10cm的圆形线圈共100匝,在磁感应强度B=5/π2 T的匀强磁场中绕垂直于磁场方向的（2010•湛江一模）如图所示，在磁感应强度B=0.了0T的匀强磁场三，导体PQ在力7作用下在U型导轨上以速度v=10m （2013•娄底一模）如图所示，磁感应强度大小B=0.15T、方向垂直纸面向里的匀强磁场分布在半径R=0.10m的圆形区（2014•济宁一模）如图所示，磁感应强度大小为B=0.15T，方向垂直纸面向里的匀强磁场分布在半径R=0.20m的圆形在磁感应强度为B=0.5T的匀强磁场中,有一个正方形金属线圈abcd,边长L=0.2m