Question

勻強磁場磁感應強度B=0.2T，磁場寬度L=3m，一個正方形鋁金屬框邊長ab為l=1m，每邊電阻均為r=0.2Ω，鋁金屬框以v =10m/s的速度勻速穿過磁場區(qū)域，其平面始終保持與磁感線方向垂直，如圖所示，求：
（1）畫出鋁金屬框穿過磁場區(qū)域的過程中，金屬框內感應電流的I-t圖象（取順時針電流為正）以及cd兩端點的電壓 U_cd-t圖象。
（2）求此過程線框中產生的焦耳熱。

Answer 1

（1）如下圖所示。

（2）1J

（1）進入磁場過程的時間：，
產生的感應電流的大�。�，電流方向：逆時針。
cd兩端電壓：。
完全進入磁場的過程的時間：，
電流I₂=0，cd兩端電壓：。
離開磁場的過程時間：，
產生感應電流的大�。�，電流方向：順時針，
cd兩端電壓：。
（2）在進入過程中產生的焦耳熱，
全過程中產生的焦耳熱Q=2Q₁=1J。