如图甲所示,长为a宽为b,单位长度电阻为r的均匀线框从磁感应强度为B的匀强磁场中以速度V匀速拉出,求拉

2025-05-20 01:54:56
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回答1:

(1)线框以速度V匀速拉出时,产生的感应电动势为:E=Bbv
感应电流为:I=

E
R
=
Bbv
2(a+b)r

线框所受安培力大小为:F=BIb=
B2b2v
2(a+b)r

因线框匀速运动,则拉力为:F=F
故拉力的功为:W=Fa=
B2b2v
2(a+b)r
a.PQ两点间的电势差为:UPQ=Iar=
Bbv
2(a+b)r
ar=
Bbav
2(a+b)

(2)如果线框以图乙方式匀速拉出,同理可得,拉力的功为:W′=
B2a2bv1
2(a+b)r

为使外力的功与图甲方式相同,则有:
B2b2v
2(a+b)r
a=
B2a2bv1
2(a+b)r

得:v1=
bv
a

感应电流为:I′=
Bav1
2(a+b)r
=
Bbv
2(a+b)r

PQ两点间的电势差为:UPQ′=I′ar=
Bbv
2(a+b)r
ar=
Babv
2(a+b)

答:拉力的功是
B2b2v
2(a+b)r
a.PQ两点间的电势差是
Bbav
2(a+b)
.如果线框以图乙方式匀速拉出,为使外力的功与图甲方式相同,拉出的速度V1应为
bv
a
.此时PQ两点间的电势差是
Babv
2(a+b)