用质量为m、总电阻为R的导线做成边长为l的正方形线框MNPQ,并将其放在倾角为θ的平行绝缘导轨上,平行导轨的间...
问题详情:
用质量为m、总电阻为R的导线做成边长为l的正方形线框MNPQ,并将其放在倾角为θ的平行绝缘导轨上,平行导轨的间距也为l,如图所示。线框与导轨之间是光滑的,在导轨的下端有一宽度为l(即ab=l)、磁感应强度为B的有界匀强磁场,磁场的边界aa'、bb'垂直于导轨,磁场的方向与线框平面垂直。如果把线框从静止状态释放,则线框恰好能够匀速地穿过磁场区域。若当地的重力加速度为g,求:
(1)线框通过磁场时的运动速度大小;
(2)开始释放时,MN与bb'之间的距离;
(3)线框在通过磁场的过程中所产生的热量
【回答】
(1)线框在磁场区域做匀速运动时,其受力如图所示: ∴ F=mgsinθ 又安培力: F=BIl (1分) 感应电流: I=E/R 感应电动势: E="Blv " (1分) 解得匀速运动的速度: v=mgRsinθ/B2l2(2分) (2)(共2分)在进入磁场前,线框的加速度a=gsinθ (1分) 所以线框进入磁场前下滑的距离s= =(1分) (3)(共2分)过程中线框沿斜面通过了2 l的距离,所以:Q热=mg·2lsinθ
知识点:电磁感应单元测试
题型:计算题