Question

如圖甲所示，空間有Ⅰ區(qū)和Ⅲ區(qū)兩個(gè)有理想邊界的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B，方向如圖所示。兩磁場(chǎng)區(qū)域之間有寬度為s的無(wú)磁場(chǎng)區(qū)域Ⅱ。abcd是由均勻電阻絲做成的邊長(zhǎng)為L（L＞s）的正方形線框，每邊的電阻為R。線框以垂直磁場(chǎng)邊界的速度v水平向右勻速運(yùn)動(dòng)，從Ⅰ區(qū)經(jīng)過(guò)Ⅱ區(qū)完全進(jìn)入Ⅲ區(qū)，線框ab邊始終與磁場(chǎng)邊界平行。求：

（1）當(dāng)ab邊在Ⅱ區(qū)運(yùn)動(dòng)時(shí)，dc邊所受安培力的大小和方向；
（2）線框從完全在Ⅰ區(qū)開(kāi)始到全部進(jìn)入Ⅲ區(qū)的整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中產(chǎn)生的焦耳熱；
（3）請(qǐng)?jiān)趫D乙的坐標(biāo)圖中畫(huà)出，從ab邊剛進(jìn)入Ⅱ區(qū)，到cd邊剛進(jìn)入Ⅲ區(qū)的過(guò)程中，
d、a兩點(diǎn)間的電勢(shì)差U_da隨時(shí)間t變化的圖線。其中E₀ = BLv。
 

Answer 1

（1）�。环较蛩�平向左　  （2）

（3）

(1)　dc邊產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)　E = BLv  　�。�1分）

線框中的感應(yīng)電流 　　    �。�1分）
dc邊所受的安培力　　　F = BIL　　　（1分）
求出　　　　　　　　　　　（1分）
　　　　　　　　　　方向水平向左　�。�1分）
（2）ab邊經(jīng)過(guò)Ⅱ區(qū)時(shí)，設(shè)電流為I₁，所用時(shí)間為t₁，產(chǎn)生的熱為Q₁
有        　　　　　　　�。�1分）
    　�。�1分）
　　　　由焦耳定律　　　　Q₁ = I₁²·4R t₁（1分）
從ab邊進(jìn)入Ⅲ區(qū)到cd邊進(jìn)入Ⅱ區(qū)，設(shè)電流為I₂，所用時(shí)間為t₂，產(chǎn)生的熱為Q_,2有　　　　　　　　　　　  （1分）
      （1分）
由焦耳定律       Q₂ = I₂²·4R t₂   （1分）                         
整個(gè)過(guò)程中產(chǎn)生的熱　Q = 2Q₁ + Q₂（1分）
求出　　　　　  （1分）                  
（3）　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
（橫軸時(shí)間標(biāo)對(duì)1分，
縱軸電勢(shì)差標(biāo)對(duì)1分，
圖線每段1分）