如图所示,质量为m、边长为L的正方形线框,从有界匀强磁场上方高h处由静止自由下落,线框的总电阻为R,磁感应强度...
问题详情:
如图所示,质量为m、边长为L的正方形线框,从有界匀强磁场上方高h处由静止自由下落,线框的总电阻为R,磁感应强度为B的匀强磁场宽度为2L线框下落过程中,ab边始终与磁场边界平行且处于水平方向。已知ab边刚穿出磁场时线框恰好做匀速运动,求:
(1)cd边刚进入磁场时线框的速度大小;
(2)线框穿过磁场的过程中产生的焦耳热。
【回答】
(1)(2)
【详解】
(1)线框匀速运动的条件是:
①,
而:
②,
联立①②式得ab边刚穿出磁场时线框的速度:
,
cd边刚进入磁场到ab边穿出磁场的过程中,线框做加速度为g的匀加速运动,运动路程为L,由运动学公式得cd边刚进入磁场时线框的速度:
;
(2)由题意知,cd边恰好穿出磁场时线框的速度为v2,由能量守恒定律可知:
。
知识点:法拉第电磁感应定律
题型:解答题
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