摘要:15.用密度为d.电阻率为ρ.横截面积为A的薄金属条制成边长为L的闭合正方形框abb′a′.如图15所示.金属方框水平放在磁极的狭缝间.方框平面与磁场方向平行. 图15 设匀强磁场仅存在于相对磁极之间.其他地方的磁场忽略不计.可认为方框的aa′边和bb′边都处在磁极间.极间磁感应强度大小为B.方框从静止开始释放.其平面在下落过程中保持水平. (1)求方框下落的最大速度vm(设磁场区域在竖直方向足够长), (2)当方框下落的加速度为时.求方框的发热功率P, (3)已知方框下落时间为t时.下落高度为h.其速度为vt(vt<vm).若在同一时间t内.方框内产生的热与一恒定电流I0在该框内产生的热相同.求恒定电流I0的表达式. 解析:(1)由题意可知.方框质量和电阻分别为:m=4LAd,R=ρ 当方框所受安培力F=G时.方框达到最大速度vm 方框下落速度为vm时.产生的感应电动势E=B·2L·vm 感应电流I== 安培力F=BI·2L= G=mg=4LAdg.方向竖直向下 由:vm=4LAdg 得:方框下落的最大速度vm=g. (2)当方框加速度为时.根据牛顿第二定律得: mg-BI·2L=m.得:I==.则方框的发热功率:P=I2R=. (3)在整个过程中.由能量守恒定律:mgh=mv+IRt 解得:I0= 将m.R代入上式.得:I0=A. 答案:(1)g (2) (3)I0=A

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