题目内容
【题目】如图所示,边长为a的正方形导线框,电阻为R,自由下落,当下边进入水平方向的匀强磁场时恰匀速运动,导线框质量为m,磁感应强度为B,则进入磁场时速度大小为______,线框开始下落时下边离磁场区上边界高度为______,整个线框都进入磁场后将做_______运动,线框从下边进入磁场起到上边进入磁场止,线框中产生的热量为________.
【答案】
加速度为g的匀加速运动
【解析】
[1]由于线框进入磁场时恰好匀速运动,重力和安培力平衡,则有:
mg=F安
而通电安培力为:
感应电流为:
联立可得匀速的速度为:
[2]线框进入磁场前做自由落体运动,设开始下落时下边离磁场区上边界高度为h,由动能定理:
联立可得:
[3]整个线框都进入磁场后穿过线框的磁通量恒定不变,则不会产生感应电流,即不会受安培阻力,线框只受重力,加速度为
线框做加速度为g的匀加速直线运动
[4]线框从下边进入磁场起到上边进入磁场止一直做匀速直线运动,由功能关系可知
而安培力所负功把机械能转化为电能,
综合可得:
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