用质量为m、总电阻为R的导线做成边长为l的正方形线框MNPQ,并将其放在倾角为θ的平行绝缘导轨上,平行导轨的间...

问题详情：

用质量为m、总电阻为R的导线做成边长为l的正方形线框MNPQ,并将其放在倾角为θ的平行绝缘导轨上,平行导轨的间距也为l,如图所示。线框与导轨之间是光滑的,在导轨的下端有一宽度为l(即ab=l)、磁感应强度为B的有界匀强磁场,磁场的边界aa'、bb'垂直于导轨,磁场的方向与线框平面垂直。如果把线框从静止状态释放,则线框恰好能够匀速地穿过磁场区域。若当地的重力加速度为g,求:

(1)线框通过磁场时的运动速度大小;

(2)开始释放时,MN与bb'之间的距离;

(3)线框在通过磁场的过程中所产生的热量

【回答】

（1）线框在磁场区域做匀速运动时，其受力如图所示： ∴  F=mgsinθ 又安培力:        F=BIl           （1分） 感应电流:        I=E/R 感应电动势:       E="Blv          " （1分） 解得匀速运动的速度: v=mgRsinθ/B2l2（2分） （2）（共2分）在进入磁场前，线框的加速度a=gsinθ     （1分） 所以线框进入磁场前下滑的距离s= =（1分） （3）（共2分）过程中线框沿斜面通过了2 l的距离，所以：Q热=mg·2lsinθ

知识点：电磁感应单元测试

题型：计算题