题目内容

正方形导线框质量m60 g,边长l12 cm,电阻R006 Ω.在竖直平面内自由下落H5 m后,下边框进入如图所示的匀强磁场区域.磁场方向与线框面垂直,磁场区域沿竖直方向的宽度 hl12 cm,线框通过磁场时恰好做匀速运动(取g10 ms2).求:

(1)匀强磁场的磁感应强度多大?

(2)线框通过磁场时产生了多少热量?

 

答案:
解析:

解析:(1)下边框进入磁场的速度v=10 m/s

进入磁场时匀速,则=mg

所以B=0.5 T.

(2)(由能量守恒求)线框匀速穿过磁场,重力势能转化为电流的能而产生热量.

由能量守恒.Q=2mgh=0.144 J

或(由电流的功求)线框匀速穿过磁场时,其中电流大小不变,需历时t=0.024 s,Q=t=0.144 J.

或(由安培力的功求)匀速通过磁场的过程中,有Fmg

安培力做功WF·2h=2mgh=0.144 J.

答案:(1)0.5 T    (2)0.144 J

归纳:求电流的功、外力功、安培力功均有三条途径,因为这三者是相等的.(不过要注意,这里的情景必是匀速运动,否则要具体问题具体分析)

 


提示:


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