Question

如图一个边长为L=1m的正方形线圈，总电阻R=2Ω，当线圈以v=4m/s的速度通过磁感应强度B=0.5T的匀强磁场区

如图一个边长为L=1m的正方形线圈，总电阻R=2Ω，当线圈以v=4m/s的速度通过磁感应强度B=0.5T的匀强磁场区域时，线圈平面总保持与磁场垂直．若磁场的宽度d＞1m，求：（1）线圈进入磁场过程中感应电流的方向（“逆时针”或“顺时针”）和大小；（2）线圈在进入磁场的过程中受到的安培力的方向（“向左”或“向右”）和大小；（3）线圈在进入磁场的过程中所产生的焦耳热？

Answer 1

（1）由右手定则可知，线圈进入磁场过程，感应电流沿逆时针方向；
感应电动势E=BLv，
感应电流I=

BLv

R

=

0.5×1×4

2

=1A；
（2）线圈受到的安培力：
F=BIL=0.5×1×1=0.5N，
由左手定则可知，安培力方向：水平向左；
（3）线圈进入磁场的时间t=

L

v

=

1

4

=0.25s，
线圈进入磁场过程中产生的焦耳热：
Q=I²Rt=1²×2×0.25=0.5J；
答：（1）线圈进入磁场过程中感应电流沿逆时针方向，大小为1A；
（2）线圈在进入磁场的过程中受到的安培力水平向左，大小为0.5N；
（3）线圈在进入磁场的过程中所产生的焦耳热为0.5J．