问题
计算题
如图所示,匀强磁场,方向竖直向下,正方形线框每边长为0.4m,总电阻为0.16Ω。ad、dc、cb三边为细金属线,质量可忽略。其中dc边固定不动,ab边质量为100g,将线框拉至水平后释放,ab边经0.4s到达最低位置,ab边达最低位置时速度为2m/s,求:
(1)求此过程中产生的热量;
(2)若通以直流电要达到同样的热效应,则电流多大?
答案
解:(1)线框以dc边为轴从水平位置转到竖直位置的过程中,能量发生了转化,ab边的重力势能一部分转化为动能,另一部分由于线圈中磁通量的变化转变为电能,根据能量守恒:
即
∴
(2)
∴