問題詳情:
如圖所示,質量為m、邊長為L的正方形線框,從有界勻強磁場上方高h處由靜止自由下落,線框的總電阻為R,磁感應強度為B的勻強磁場寬度為2L線框下落過程中,ab邊始終與磁場邊界平行且處於水平方向。已知ab邊剛穿出磁場時線框恰好做勻速運動,求:
(1)cd邊剛進入磁場時線框的速度大小;
(2)線框穿過磁場的過程中產生的焦耳熱。
【回答】
(1)(2)
【詳解】
(1)線框勻速運動的條件是:
①,
而:
②,
聯立①②式得ab邊剛穿出磁場時線框的速度:
,
cd邊剛進入磁場到ab邊穿出磁場的過程中,線框做加速度為g的勻加速運動,運動路程為L,由運動學公式得cd邊剛進入磁場時線框的速度:
;
(2)由題意知,cd邊恰好穿出磁場時線框的速度為v2,由能量守恆定律可知:
。
知識點:法拉第電磁感應定律
題型:解答題