问题
计算题
如图所示,匀强磁场的磁感应强度为B,方向竖直向下,在磁场中有一个边长为L的正方形刚性金属框,ab边质量为m,其他三边的质量不计,金属框的总电阻为R,cd边上装有固定的水平轴。现在将金属框从水平位置由静止释放,不计一切摩擦,金属框经t时间恰好通过竖直位置a'b'cd。若在此t时间内,金属框中产生的焦耳热为Q,求ab边通过最低位置时受到的安培力。
答案
解:由能量守恒,在t时间内ab杆重力势能的减少最后转化为它到达最低点的动能和全过程中框中产生的焦耳热,即mgL=
在最低点有I=和F=BIL
解得