题目内容

正方形金属线框abcd,每边长,总质量m,回路总电阻R,用细线吊住,线的另一端跨过两个定滑轮,挂着一个质量为M的砝码。线框上方为一磁感应强度B的有界匀强磁场区,如图,线框abcd在砝码M的牵引下做加速运动,当线框上边ab进入磁场后立即做匀速运动。求:

(1)此时磁场对线框的作用力多大?线框匀速上升的速度多大?
(2)线框匀速进入磁场的过程中,重物M有多少重力势能转变为电能?

(1) F="Mg-" mg ;  v=        (2)
(1)当线框上边ab进入磁场,由于线框匀速运动,线框受力平衡,
F+mg=Mg        (2分)   
F="Mg-" mg             (1分)
线圈中产生感应电流I,由楞次定律可知产生阻碍运动的安培力为      (2分)
由公式               (2分)
由欧姆定律可得    (2分)
联立求解得       v=    (1分)
(2)由能量守恒可得产生电能为(5分)
用其它方法得出正确结果同样给分。
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