(2008•湛江一模)如图所示,空间有一宽为2L的匀强磁场区域,磁感应强度为B,方向垂直纸面向外.abcd是由均匀电阻丝

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  • 解题思路:(1)根据公式E=BLv求出电路中的感应电动势,再得到ab两端电势差Uab大小.由楞次定律判断感应电流的方向,确定Uab的正负.(2)根据楞次定律来确定有无感应电流,得出产生感应电流的时间,再由焦耳定律,即可求解.

    (1)cd边刚进入磁场时,cd边切割磁感线产生的感应电动势E=BLv①

    回路中的感应电流I=

    BLv

    R②

    ab两端的电势差U=I•

    1

    4R=

    1

    4BLv③

    b端电势高

    cd边刚离开磁场时,ab边切割磁感线产生感应电动势大小和回路中电流大小与cd边刚进入磁场时的时间相同,

    即为I′=I=

    BLv

    R④

    所以ab两端的电势差为U′=I•

    3

    4R=

    3

    4BLv⑤

    b端电势高

    (2)线框从cd边刚进入磁场到ab边刚进入磁场的过程中,产生顺时针的感应电流;线框全部进入磁场中时,由于磁通量不变,没有感应电流产生;线框cd边刚离开磁场到ab边刚离开磁场的过程中产生逆时针方向的电流.

    由题知线框在两个过程中产生的感应电流大小相等,设线框能产生感应电流的时间为t,产生的总焦耳热为Q,

    则有t=

    2L

    v⑥

    Q=I2Rt⑦

    联立②⑥⑦式解得:Q=

    2B2L3v

    R⑧

    答:(1)cd边刚进入磁场和cd边刚离开磁场时,ab两端的电势差分别是[BLv/4]与[3BLv/4];均是b端电势高.

    (2)线框通过磁场的整个过程中,线框中产生的焦耳热为

    2B2L3v

    R.

    点评:

    本题考点: 导体切割磁感线时的感应电动势;闭合电路的欧姆定律;电磁感应中的能量转化.

    考点点评: 本题由右手定则或楞次定律判断电势高低,根据电路知识求出电势差;同时掌握焦耳定律的应用,强调存在的感应电流的判定.

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