Question

20．如圖所示，空間存在兩個磁場，磁感應強度大小均為B，方向相反且垂直紙面，MN、PQ為其邊界，OO′為其對稱軸．一導線折成邊長為l的正方形閉合回路abcd，回路在紙面內以恒定速度v₀向右運動，當運動到關于OO′對稱的位置時，
（1）穿過回路的磁通量為0Wb．
（2）回路中感應電動勢大小為2BLv₀．
（3）回路中感應電流的方向為逆時針 （填順時針或逆時針）
（4）ab邊所受安培力的方向水平向左．

Answer 1

分析 根據磁通量的定義，由磁感線的條數可以判斷此時磁通量的大小，如圖所示時刻，有兩根導線切割磁感線，根據右手定則可判斷兩根導線切割磁感線產生電動勢的方向，求出回路中的總電動勢，然后即可求出回路中的電流和安培力變化情況．

解答 解：（1）當線圈運動到關于OO′對稱的位置時，線圈中左側磁場垂直線圈向外，右側磁場垂直線圈向內，而且左右的磁通量大小相等，相互抵消，因此磁通量為零．
（2）ab切割磁感線形成電動勢b端為正，cd切割形成電動勢c端為負，兩邊產生的感應電動勢大小均為E₁=BLv₀，因此兩個電動勢串聯，回路中感應電動勢為E=2E₁=2BLv₀．
（3）根據右手定則可知，回路中的感應電流方向為逆時針．
（4）根據左手定則可知，回路中ab邊與cd邊所受安培力方向均向左．
故答案為：（1）0wb；（2 ）2BLv₀； （3）逆時針；（4）水平向左．

點評 本題關鍵要理解磁通量的概念，如有磁場兩種方向穿過線圈時，要按抵消的磁感線條數來確定磁通量．要掌握導體切割磁感線感應電動勢公式E=BLv，明確兩個電動勢方向相同時相互串聯，要正確選擇相關定則判斷感應電流的方向和安培力方向，對于這些基本規(guī)律要加強理解和應用．