一邊長為L的正方形閉合金屬導線框,其質量為m,迴路電阻為R.圖中M、N、P為磁場區域的邊界,且均為水平,上下兩...

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問題詳情:

一邊長為L的正方形閉合金屬導線框,其質量為m,迴路電阻為R.圖中MNP為磁場區域的邊界,且均為水平,上下兩部分磁場的磁感應強度均為B,方向如圖所示. 圖示位置線框的底邊與M重合. 現讓線框由圖示位置由靜止開始下落,線框在穿過NP兩界面的過程中均為勻速運動. 若已知MN之間的高度差為h1,h2>L. 線框下落過程中線框平面始終保持豎直,底邊結終保持水平,重力加速度為g. 求:

一邊長為L的正方形閉合金屬導線框,其質量為m,迴路電阻為R.圖中M、N、P為磁場區域的邊界,且均為水平,上下兩...

   (1)NP之間的高度差h2;

   (2)在整個運動過程中,線框中產生的焦耳熱.

【回答】

(1)在穿過N的過程中

       線框中產生的電動勢E=2BLv1

       線框中產生的電流I=E/R=2BLv1/R

       線框受到的安培力F=2BIL=4B2L2v1/R

       由平衡得一邊長為L的正方形閉合金屬導線框,其質量為m,迴路電阻為R.圖中M、N、P為磁場區域的邊界,且均為水平,上下兩... 第2張

       一邊長為L的正方形閉合金屬導線框,其質量為m,迴路電阻為R.圖中M、N、P為磁場區域的邊界,且均為水平,上下兩... 第3張 

       同理線框穿過P過程中的運動速度v2=mgR/B2L2

       由機械能守恆定律得一邊長為L的正方形閉合金屬導線框,其質量為m,迴路電阻為R.圖中M、N、P為磁場區域的邊界,且均為水平,上下兩... 第4張

       一邊長為L的正方形閉合金屬導線框,其質量為m,迴路電阻為R.圖中M、N、P為磁場區域的邊界,且均為水平,上下兩... 第5張

       =一邊長為L的正方形閉合金屬導線框,其質量為m,迴路電阻為R.圖中M、N、P為磁場區域的邊界,且均為水平,上下兩... 第6張

(2)穿過M時產生的電熱一邊長為L的正方形閉合金屬導線框,其質量為m,迴路電阻為R.圖中M、N、P為磁場區域的邊界,且均為水平,上下兩... 第7張

       一邊長為L的正方形閉合金屬導線框,其質量為m,迴路電阻為R.圖中M、N、P為磁場區域的邊界,且均為水平,上下兩... 第8張 

       穿過NP時產生的電熱為Q2=mgL

       *生熱量Q=Q1+Q2

       一邊長為L的正方形閉合金屬導線框,其質量為m,迴路電阻為R.圖中M、N、P為磁場區域的邊界,且均為水平,上下兩... 第9張

知識點:電磁感應單元測試

題型:計算

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