Question

將一質量為m、總電阻為R、長為l、寬為l₀的矩形線框MNPQ靜止擱置在水平平行絕緣導軌上，平行導軌的間距也為l，如圖所示．線框與導軌之間的動摩擦因數(shù)為μ．在線框左側的導軌上有一長為l(即aa₁＝l)、寬度為l₀、磁感應強度均為B的間隔著分布的相同有界勻強磁場，相鄰的磁場區(qū)域間距為d(d＞l₀)，磁場的邊界aa₁、bb₁垂直于導軌，磁場的方向豎直向上．現(xiàn)用大小為F的拉力水平向左作用在線框，線框恰好能夠勻速地穿過磁場區(qū)域aa₁b₁b．若當?shù)氐闹亓�加速度�?I>g，求：

(1)線框通過aa₁b₁b磁場區(qū)域時的運動速度；

(2)F作用前，MN與aa₁之間的距離；

(3)線框在通過aa₁b₁b磁場區(qū)域的過程中所生的電熱．

Answer 1

答案：
解析：

解：(1)線框在磁場區(qū)域做勻速運動時， 　　BIl＋μmg＝F　(1分) 　　感應電流：I＝E/R 　　感應電動勢：E＝Blv　(1分) 　　解得勻速運動的速度：v＝(2分) 　　(2)在進入磁場前，線框的加速度a＝(2分) 　　所以線框進入磁場前前進的距離s＝(2分) 　　(3)線框在通過磁場的過程中線框通過了2l0的距離，所以 　　Q1＝W安＝2(F－μmg)(4分)