题目内容
【题目】如图甲所示,一边长L=2.5 m、质量m=0.5 kg的正方形金属线框,放在光滑绝缘的水平面上,整个装置放在方向竖直向上、磁感应强度B=0.4 T的匀强磁场中,它的一边与磁场的边界MN重合,在水平力F作用下由静止开始向左运动,经过5 s线框被拉出磁场,测得金属线框中的电流随时间变化的图象如图乙所示。在金属线框被拉出的过程中:
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(1)求通过线框截面的电荷量及线框的电阻;
(2)已知在这5 s内力F做功1.08 J,那么在此过程中,线框产生的焦耳热是多少?
【答案】(1)
(2)![]()
【解析】(1) I - t图与横轴所夹面积代表所通过的电量,所以q = 1.25 C
电量还可以表示为平均电流与时间的乘积![]()
由闭合电路欧姆定律![]()
由法拉第电磁感应定律![]()
联立解得![]()
(2)线圈即将出磁场时,其电动势![]()
又![]()
可得v = 1m/s
由能量守恒得![]()
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