Question

匀强磁场磁感应强度B=0.2T，磁场宽度L=3m，一个正方形铝金属框边长ab为l=1m，每边电阻均为r=0.2Ω，铝金属框以v =10m/s的速度匀速穿过磁场区域，其平面始终保持与磁感线方向垂直，如图所示，求：

（1）画出铝金属框穿过磁场区域的过程中，金属框内感应电流的I-t图象（取顺时针电流为正）以及cd两端点的电压 U_cd-t图象。

（2）求此过程线框中产生的焦耳热。

Answer 1

（1）如下图所示。

（2）1J

解析:

（1）进入磁场过程的时间：，

产生的感应电流的大小：，电流方向：逆时针。

cd两端电压：。

完全进入磁场的过程的时间：，

电流I₂=0，cd两端电压：。

离开磁场的过程时间：，

产生感应电流的大小：，电流方向：顺时针，

cd两端电压：。

（2）在进入过程中产生的焦耳热，

全过程中产生的焦耳热Q=2Q₁=1J。