Question

【题目】如图所示，正方形闭合线圈边长为0.2m，质量为0.1kg，电阻为0.1Ω，在倾角为30°的斜面上的砝码质量为0.4kg，匀强磁场磁感应强度为0.5T，不计一切摩擦，砝码沿斜面下滑线圈开始进入磁场时，它恰好做匀速运动．（g取10m/s2）

（1）求线圈匀速上升的速度；
（2）在线圈匀速进入磁场的过程中，砝码对线圈做了多少功？
（3）线圈进入磁场的过程中产生多少焦耳热？

Answer 1

【答案】
（1）解：设绳子的拉力为F，

对砝码：F=m1gsin 30°=2N

对线框：F=m2g+

代入数据得：v=10m/s

（2）解：W=Fl=2×0.2J=0.4 J．

（3）解：由能量转化守恒定律得：

Q=W﹣m2gl

=0.4 J﹣0.1×10×0.2 J

=0.2 J．

【解析】线圈进入磁场后收到重力、拉力与安培力作用而做匀速直线运动，由平衡条件可以求出线圈的速度．
【考点精析】通过灵活运用电磁感应现象和能量守恒定律，掌握电磁感应现象的实质是产生感应电动势，如果回路闭合，则有感应电流，回路不闭合，则只有感应电动势而无感应电流；能量守恒定律：能量既不会消灭，也不会创生，它只会从一种形式转化为其他形式，或者从一个物体转移到另一个物体，而在转化和转移过程中，能量的总量保持不变即可以解答此题．