问题 问答题

(1)若金属线圈的电阻为R,求金属线圈的ab边刚进入区域1 的瞬间,线圈克服安培力做功的功率为多少?

(2)若金属线圈的质量为m ,求金属线圈通过区城l 的过程中,线圈中产生了多少热量?

(3)若金属线圈的质量和电阻均为未知,求线圈通过第二个磁场区域后(cd 边离开磁场)的速度。

答案

(1)(2) (3)8 v0

(1)ab边刚进入时,线圈产生的感应电动势为

E =B0·2l·10v0                                                                                    (2分)

线圈中电流为 I =                                                                                (2 分)

安培力为F = B0·I·2l    (2 分)

克服安培力做功的功率为P =F·10 v0               (2 分)

(2)由能量守恒,线圈中产生的焦耳热为

Q =                         (4 分)

(3)设线圈与第一个磁场区域重合时的速度为v1,由动旦定理可得

—B0·2l· I1t 1= m v1—  m·10 v0                   ( 1 分)

—B0·2l· I2t 2= m·9v0— m v1                     ( l 分)

q=I1t 1=  I2t 2                       ( l 分)

解得: = m v0                                      ( 1 分)

同理,线圈通过第二个区域时,由动量定理可得

—B0·2l· I3t 3= m v2—m·9v0            ( l 分)

—B0·2l· I4t 4= mv3— m v2              ( l 分)

q= I3t 3= I4t 4             

解得:v3=8 v0                              ( l 分)

单项选择题 A1/A2型题
名词解释