题目内容
【题目】如图所示,边长为L、电阻为R、质量为m的正方形线框abcd放在光滑水平面上,其右边有一磁感应强度大小为B、方向竖直向上的有界匀强磁场,磁场宽度为L,左边界与线框的ab边相距为L。线框在水平恒力F作用下由静止向右运动,cd边进入磁场前已做匀速运动。求线框
(1)匀速运动时的速度大小v;
(2)进入磁场过程中通过线框横截面的电荷量q;
(3)通过磁场区域的过程中产生的焦耳热Q。
【答案】(1) (2) (3)
【解析】
(1)匀速时产生的感应电动势:E=BLv
对线框根据欧姆定律可得:
ab边受到的安培力大小为:FA=BIL
根据共点力的平衡可得:FA=F
解得: ;
(2)线框进入磁场过程中有:
根据闭合电路的欧姆定律可得:
根据电荷量的计算公式可得:;
(3)线框通过磁场过程,由能量守恒定律得:3FL=Q+mv2
线框中产生的焦耳热:Q=3FL- .
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