问题 计算题

(15分)如图所示,质量为m、电阻为r,边长为L的正方形导线框abcd,其下边cd距匀强磁场上边界PQ的距离为h。磁感应强度大小为B,方向垂直于纸面向里,现使线框从静止开始自由下落,下落过程中ab边始终水平,不计空气阻力,重力加速度为g。

(1)如果线框进入磁场时先做加速运动,那么线框刚进入磁场里加速度大小是多少;

(2)如果ab边进入磁场前线框速度已达到稳定,那么线框在进入磁场的过程中产生的热量是多少。

答案

(1)

(2)

(1)线框cd边进入磁场时速度v1

机械能守恒                                                               …………2分

感应电动势                                    …………1分

感应电流                                                                             …………1分

安培力

根据牛顿第二定律                                                    …………1分

由上述各式解得

                                     …………2分

(2)匀速时速度v2,安培力与重力平衡

                                                                            …………2分

                                                                                …………2分

根据能量转化与守恒有:

                               …………2分

由上述各式解得   …………2分

选择题
选择题