一边长为L的正方形闭合金属导线框,其质量为m,回路电阻为R.图中M、N、P为磁场区域的边界,且均为水平,上下两...
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一边长为L的正方形闭合金属导线框,其质量为m,回路电阻为R.图中M、N、P为磁场区域的边界,且均为水平,上下两部分磁场的磁感应强度均为B,方向如图所示. 图示位置线框的底边与M重合. 现让线框由图示位置由静止开始下落,线框在穿过N和P两界面的过程中均为匀速运动. 若已知M、N之间的高度差为h1,h2>L. 线框下落过程中线框平面始终保持竖直,底边结终保持水平,重力加速度为g. 求:
(1)N与P之间的高度差h2;
(2)在整个运动过程中,线框中产生的焦耳热.
【回答】
(1)在穿过N的过程中
线框中产生的电动势E=2BLv1
线框中产生的电流I=E/R=2BLv1/R
线框受到的安培力F=2BIL=4B2L2v1/R
由平衡得
同理线框穿过P过程中的运动速度v2=mgR/B2L2
由机械能守恒定律得
=
(2)穿过M时产生的电热
穿过N或P时产生的电热为Q2=mgL
*生热量Q=Q1+Q2
知识点:电磁感应单元测试
题型:计算题