题目内容

19.有一边长为L=0.1m的正方形导线框abcd,质量m=10g,电阻R=5Ω,由高度h=0.2m处自由下落,如图所示,其下边ab进入匀强磁场区域后,线圈开始做匀速运动,此匀强磁场区域的宽度也为L.求:
(1)磁感应强度的大小;
(2)线框在穿越匀强磁场过程中发出的焦耳热.(g取10m/s2

分析 (1)由导体切割磁感线及欧姆定律进行分析,再结合自由落体运动规律可求得磁感应强度的在丰;
(2)由能量守恒定律可求得线框穿过磁场过程中发出的焦耳热.

解答 解:(1)由导体切割磁感线可知:E=BLv
由欧姆定律可知:I=$\frac{E}{R}$
安培力:F=BIL
由运动学公式可知:
v2=2gh
mg=F
联立以上方程得:B=5T
(2)由能量守恒定律得:
Q=2mgL=2×0.01×10×0.1=0.02J
答:(1)磁感应强度的大小为5T;
(2)线框在穿越匀强磁场过程中发出的焦耳热为0.02J.

点评 本题考查导体切割磁感线的规律应用,要注意结合欧姆定律及力学知识进行分析,同时注意明确能量守恒定律的应用.

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