光滑絕緣的水平面上有垂直平面的勻強(qiáng)磁場,磁場被分成區(qū)域Ⅰ和Ⅱ,寬度均為h,其俯視圖如圖(a)所示,兩磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時間t的變化如圖(b)所示,0~τ時間內(nèi),兩區(qū)域磁場恒定,方向相反,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小分別為2B
0和B
0,一電阻為R,邊長為h的剛性正方形金屬框abcd,平放在水平面上,ab、cd邊與磁場邊界平行。t=0時,線框ab邊剛好跨過區(qū)域Ⅰ的左邊界以速度v向右運(yùn)動。在τ時刻,ab邊運(yùn)動到距區(qū)域Ⅰ的左邊界
處,線框的速度近似為零,此時線框被固定,如圖(a)中的虛線框所示。隨后在τ~2τ時間內(nèi),Ⅰ區(qū)磁感應(yīng)強(qiáng)度線性減小到0,Ⅱ區(qū)磁場保持不變;2τ~3τ時間內(nèi),Ⅱ區(qū)磁感應(yīng)強(qiáng)度也線性減小到0。求:
(1)t=0 時線框所受的安培力F;
(2)t=1.2τ時穿過線框的磁通量Φ;
(3)2τ~3τ時間內(nèi),線框中產(chǎn)生的熱量Q。
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