题目内容

【题目】如图所示,abcd为一矩形金属线框,总质量为m,其中abcdLab边的电阻为Rcd边的电阻为,其它部分的电阻不计,整个装置用两根劲度系数均为k的绝缘轻弹簧悬挂起来。下方存在一垂直于纸面向里的匀强磁场,磁感应强度大小为B。初始时刻,使两弹簧处于自然长度,现给线框一竖直向下的初速度v0,当cd边第一次速度为0时,两根弹簧的弹力均为mg,整个下降过程中cd边始终未离开磁场,ab边未进入磁场。已知重力加速度大小为g,劲度系数为k的弹簧当形变量为x时具有的弹性势能。在整个下降过程中,求:

1)通过ab边的电荷量;

2ab边上产生的热量.

【答案】12

【解析】

1)当cd边第一次速度为0时,两根弹簧的弹力均为mg,此时弹簧伸长量

此过程中

联立解得:

即通过ab边的电荷量

2)由能量关系

其中

解得

ab边上产生的热量

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