题目内容
分析:线框匀速通过磁场过程,在进入和穿出磁场时都产生焦耳热,根据能量守恒定律求出线框通过磁场过程中产生的焦耳热.
根据安培力等于重力,线圈刚好做匀速直线运动,结合安培力的综合表达式,及运动学公式,即可求解.
根据安培力等于重力,线圈刚好做匀速直线运动,结合安培力的综合表达式,及运动学公式,即可求解.
解答:解:因为线框恰好以恒定速度通过磁场,线框的重力势能减小转化为内能.线框通过磁场的整个过程,线框的高度下降为2L2,重力势能减少为2mgL2,则根据能量守恒定律有:线框内产生的焦耳热 Q=2mgL2.
当安培力与重力等值反向时,线圈开始做匀速直线运动,即有:F=BIL=B
L=mg;
而线圈进入磁场之前,根据动能定理,则有:mgh=
mv2;
由上两式联立可解得:h=
=
=
.
故答案为:2mgL2;
.
当安培力与重力等值反向时,线圈开始做匀速直线运动,即有:F=BIL=B
| BLv |
| R |
而线圈进入磁场之前,根据动能定理,则有:mgh=
| 1 |
| 2 |
由上两式联立可解得:h=
| v2 |
| 2g |
| ||
| 2g |
| m2gR2 |
| 2B4L14 |
故答案为:2mgL2;
| m2gR2 |
| 2B4L14 |
点评:本题考查了电磁感应与能量的综合,难度中等,电磁感应是高考的重点和热点问题,需加强训练,同时注意安培力的表达式,闭合电路欧姆定律及法拉第电磁感应定律的应用,因物理量不是数据,所以当心运算的正确性.
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