题目内容

如图所示,电阻为R的正方形导线框abcd,边长ab=ad=L,质量为m,从某一高度自由落下,通过一匀强磁场,磁感应强度为B,磁场方向垂直纸面向里,磁场区域的宽度也为L,下落过程中线框平面始终保持在同一竖直面内,且ab边始终水平.导线框的ab边刚进入磁场就恰好开始做匀速运动,那么线框进入磁场的过程中ab两点间的电压为               .在线圈穿越磁场的全过程,线框中产生的焦耳热为           .(不考虑空气阻力,重力加速度为g)

  ,

解析试题分析:(1)线框abcd的ab边在匀速(设为)切割磁感线,产生的电动势为,此时二力平衡:,由欧姆定律知,解得:,而,可得
(2)解法一:线框穿过磁场的时间 
由焦耳定律,线框中产生的热量
由以上各式解得:
解法二:根据能量守恒定律,线框以恒定速率通过磁场的过程中,重力与线框所受安培力平衡,因此这一过程实质是重力势能转化为内能的过程,所以此过程中线框产生的焦耳热为
考点:考查了电磁感应定律、力的平衡、能量守恒定律。

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