(1)MN与PO重合时穿过线框的磁通量为0,故磁通量的变化量为:
△Φ=BS=BL2=1×0.52Wb=0.25Wb
(2)cd边刚过PQ的瞬间,线框中的感应电动势:
E=2BLv0=2×1×0.5×2V=2V
感应电流的大小:
I=
=4AE R
线框受到的安培力的大小:
F=2BIL=2×1×4×0.5N=4N
线框加速度的大小:
a=
=F m
m/s2=8m/s24 0.5
(3)MN达到PQ前,由能力守恒可知,线框中产生的焦耳热为:
Q=
m1 2
?
v
m1 2
=0.75J
v
MN与PQ重合时,线框中的感应电动势:
E1=2BLv1=2×1×0.5×1=1V
MN经过PQ后线框中产生的焦耳热:
Q2=
?
E
R
=0.5JL 2v1
故在整个运动的过程中,线框中产生的焦耳热为:Q=Q1+Q2=1.25J.
答:(1)线框由图示位置运动到MN与PQ重合的过程中磁通量的变化量0.25Wb;
(2)线框运动过程中最大加速度的大小8m/s2;
(3)在上述运动过程中,线框中产生的焦耳热1.25J.