问题 填空题

如图甲所示,光滑绝缘的水平面上一矩形金属线圈  abcd的质量为m、电阻为R、面积为S,ad边长度为L,其右侧是有左右边界的匀强磁场,磁场方向垂直纸面向外,磁感应强度大小为B,ab边长度与有界磁场区域宽度相等,在t=0时刻线圈以初速度v0进入磁场,在t=T时刻线圈刚好全部进入磁场且速度为vl,此时对线圈施加一沿运动方向的变力F,使线圈在t=2T时刻线圈全部离开该磁场区,若上述过程中线圈的v-t图象如图乙所示,整个图象关于t=T轴对称.则0-T时间内,线圈内产生的焦耳热为______,从T-2T过程中,变力F做的功为______.

答案

根据能量守恒得,在0-T内产生的焦耳热Q=

1
2
mv02-
1
2
mv12

因为T-2T内的速度时间图线与0-T内速度时间图线对称,知0-T内产生的热量与T-2T内产生的热量相等.

对T-2T内这段过程运用能量守恒得,WF=△EK+Q=mv02-mv12

故答案为:

1
2
mv02-
1
2
mv12mv02-mv12

单项选择题