Question

正方形金属线框abcd，每边长=0.1 m，总质量m = 0.1 k，回路总电阻，用细线吊住，线的另一端跨过两个定滑轮，挂着一个质量为 0 .14 kg的砝码。线框上方为一磁感应强度B=0.5 T的匀强磁场区，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。接着线框全部进入磁场后又做加速运动(取10 m／s²)。问：
(1)线框匀速上升的速度多大?此时磁场对线框的作用力多大?
(2)线框匀速上升过程中，重物M做功多少?其中有多少转变为电能?

Answer 1

解：(1)当线框上边进入磁场，线圈中产生感应电流， 由楞次定律可知产生阻碍运动的安培力为 由于线框匀速运动，线框受力平衡， 联立求解，得I = 8 A 由欧姆定律可得，E=IR=0 .16 V 由公式，可求出 3 .2 m／s 0 .4 N (2)重物M 下降做的功为 0.14 J 由能量守恒可得产生的电能为E_电 0 .04 J